Что называется анализатором в автомобиле

Глава 2. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВОЖДЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ ПОНЯТИЕ О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВОДИТЕЛЯ

Физические и психофизиологические требования к водителям транспортных средств могут быть определены исходя из анализа деятельности водителя автомобиля. Водитель должен воспринимать большое количество информации о характере и режиме движения всех его участников, о состоянии значительного количества параметров дороги, окружающей среды, средств регулирования, о состоянии узлов и агрегатов автомобиля (с помощью различных приборов) и т. д. Водитель должен не только воспринимать большой поток информации, но и проводить ее переработку (анализ), в результате чего принимать соответствующее решение и на его основании производить действия. Весь этот процесс от восприятия до совершения действия требует определенной затраты времени. Учитывая скоротечность сложившейся дорожно-транспортной ситуации, водитель может совершить неправильные действия. К ним приводят следующие причины:

1) недостаток (дефицит) времени на весь процесс восприятия, переработки, принятия решения и совершения ответного действия;

2) восприятие водителем исходной информации не соответствует действительности (например, красный сигнал светофора принят за зеленый);

3) информация воспринята правильно, однако ее переработка неверна (например, водитель при приближении к перекрестку считает, что горящий желтый сигнал светофора сменится зеленым, однако включается красный);

4) восприятие, переработка информации правильны, однако принято решение неверно (например, вместо маневра, единственно необходимого в сложившейся дорожно-транспортной ситуации, водитель принимает решение экстренно тормозить);

5) все предыдущие ответному действию элементы процесса (восприятие, переработка информации, принятие решения) правильны, однако ошибочно само действие (например, принято правильное решение провести экстренное торможение, однако водитель ошибочно нажимает на педаль акселератора, увеличивая тем самым скорость).

Необходимо отметить, что перечисленные причины могут явиться, кроме того, следствием психического состояния водителя в данный момент. Вот почему водителю при управлении автомобилем важно сохранять длительное время оптимальное психическое состояние, при котором наиболее быстро и качественно протекает весь процесс от восприятия информации до совершения ответных действий в постоянно меняющихся дорожно-транспортных ситуациях. Отклонения в ту или другую сторону от оптимального психического состояния (возбуждение или, напротив, депрессия) затрудняют процесс восприятия и переработки информации и тем самым увеличивают вероятность ошибочных действий водителя. Именно поэтому психические особенности водителя имеют большое значение для производительной и безаварийной работы.

Для правильного понимания индивидуально-психологических особенностей водителя недостаточно только изучение отдельных психических процессов, необходимо знание психических свойств, характеризующих человека как личность. Ведь личность складывается из большого многообразия качеств, взаимосвязанных между собой. Это — способности, интересы, темперамент, характер, склонности, отношение к своей профессии и другим видам деятельности, к общественной работе и т. д. Личностные качества водителя во многом определяют него профессиональные качества, что подтверждается бытующим выражением «Человек водит автомобиль так, как он живет».

Статистика говорит о большом количестве дорожно-транспортных происшествий (ДТП) по вине водителя.

Анализ этих происшествий позволяет выявить факторы, их вызвавшие (превышение скорости, несоблюдение очередности проезда перекрестков и т. п.), однако не всегда удается выяснить истинные причины ДТП. И если можно квалифицировать действия водителя, совершившего ДТП, как неосторожные, легкомысленные и пр., то причину подобных действий прежде всего следует искать в самой личности водителя с его переживаниями, жизненными потребностями, конфликтами, радостями и огорчениями. Это закономерно. Заботы, неприятности, обиды не оставляют водителя даже во время езды, хотя внимание его должно быть полностью направлено на восприятие дорожной обстановки. И если во время этой весьма напряженной деятельности водитель думает о ОБОИХ конфликтах, то возникшее в связи с этим отрицательное эмоциональное состояние может оказаться причиной дорожно-транспортного происшествия.

Деятельность водителя способствует формированию черт характера, имеющих непосредственное значение в его профессии. К таким чертам относятся ответственность, инициатива, воля, настойчивость и т. д.

ЗРИТЕЛЬНЫЕ ОЩУЩЕНИЯ

Ощущения — это отражение в сознании человека отдельных свойств предметов и явлений материального мира, непосредственно воздействующих на органы чувств. Различают ощущения зрительные, слуховые, кожные, обонятельные, двигательные, вибрационные и др. В процессе движения на автомобиле зрительный анализатор является основным источником информации об окружающей среде. Снижение видимости влечет за собой увеличение дорожно-транспортных происшествий. Статистика указывает на большое количество ДТП (до 60%) в темное время суток, несмотря на снижение в это время интенсивности движения до 10 — 15% от ее дневной величины. Поэтому некоторые особенности физиологии зрения должны учитываться водителем при выборе режима движения в условиях искусственного освещения дороги.

Зрительным полем называют измеряемую в градусах область, видимую фиксированным (неподвижным) глазом. В среднем поле зрения для белого цвета распространяется к наружной стороне на 90°, к внутренней — на 65°, кверху на 65°, книзу — на 75°. Поле зрения для цветных объектов значительно меньше. Водители с суженным полем зрения могут допускать ошибки в управлении автомобилем, связанные с невозможностью обнаружения объектов за пределом его поля зрения (например, пешеход или автомобиль на обочине, обгоняемый автомобиль, объекты, находящиеся на перекрестке, и т. д.). Совмещенное поле зрения человека (зрение двумя глазами) равно приблизительно 120 — 130°. Если объект рассматривается совместным для обоих глаз участком поля зрения, то глаза видят наиболее отчетливо, рельефно. Это так называемое бинокулярное зрение.

Способность глаза видеть форму предмета и четко различать его очертания называется остротой зрения. Наиболее острое зрение — центральное в конусе с углом около 3°, хорошая острота зрения в конусе 5 — 6°, удовлетворительная — в конусе 12 — 14°, причем по вертикали эти углы несколько больше. Предметы, расположенные за пределами угла 14°, видны без ясных деталей и цвета. Для рассмотрения предмета, находящегося в периферическом (боковом) поле зрения, человек рефлектор но переводит на этот предмет глаза так, чтобы он попал в зону острого зрения. Это требует времени. Так, при проезде перекрестка водитель может затратить на перевод взгляда с фиксацией с одной -стороны пересечения до другой от 0,5 до 1,16 с. В зависимости от скорости это соответствует расстоянию от нескольких метров до нескольких десятков метров.

Определение расстояния до предмета, находящегося в поле зрения, возможно, когда оба глаза нацелены на этот предмет. Такое нацеливание называется конвергенцией и производится совместно мышцами и хрусталиками глаз. Среднее время конвергенции составляет около 0,165 с.

Восприятие величины предмета основано на оценке соотношения его угловой величины в поле зрения и расстояния до предмета. Предметы кажутся тем меньше, чем дальше расположены от наблюдателя. Глаз способен воспринимать также пространственное расположение предметов относительно друг друга и расстояние между ними.

Таким образом, восприятие формы, удаленности и размеров предметов обеспечивается остротой зрения, конвергенцией и аккомодацией хрусталика (изменение его кривизны с помощью глазных мышц). Точность этих восприятий важна для уверенного управления автомобилем, так как именно с их помощью оцениваются положение автомобиля на дороге, размеры проезжей части, расстояние до препятствия и т. д.

Решающее значение для зрения имеют условия освещенности. Для того чтобы глаза могли распознать предмет, необходим определенный уровень освещенности. Предметы могут распознаваться по силуэту, когда яркость объекта ниже яркости окружающего его фона (это бывает при невысокой освещенности дороги); по обратному силуэту, когда яркость препятствия больше окружающего его фона, но детали поверхности неразличимы; по высокой яркости, когда видны детали на поверхности предмета.

При изменении условий освещенности глаз к ней приспосабливается. Этот процесс называется адаптацией. Время адаптации, т. е. время, необходимое для перестройки глаз на новый режим освещения, является важной физиологической особенностью зрения, непосредственно сказывающейся на безопасности движения. При переходе от темноты к свету глаз приспосабливается быстрее, чем при переходе от света к темноте. Наибольшие затруднения у водителя возникают при резких изменениях освещенности дороги, при движении в условиях недостаточной освещенности, при недостаточной контрастности. Во всех этих случаях процесс зрительного восприятия существенно замедляется.

Быстрое изменение уровней освещенности вызывает настолько сильное раздражение сетчатки глаз, что наступает временное ослепление. Ослепление может наступить от освещения водителя светом фар встречных автомобилей, лучами светильников, блеском отраженного света и т. д. Время ослепления колеблется в широких пределах и в зависимости от субъективных качеств человека и от степени раздражения сетчатки может продолжаться от нескольких секунд до нескольких минут.

При управлении автомобилем исключительно важная роль принадлежит зрительному восприятию скорости, направления движения и их изменений. Водитель по -видимому относительному перемещению поверхности дороги и различных неподвижных предметов может судить о скорости и направлении собственного движения. Известно, что опытный водитель довольно точно воспринимает скорость движения автомобиля, не глядя на спидометр. Однако после продолжительной езды с большой скоростью он значительно переоценивает снижение скорости, вследствие чего нередко превышает допустимую скорость автомобиля. Эту ошибку восприятия всегда необходимо учитывать после продолжительной езды с большой скоростью.

Значительное влияние на безопасность движения оказывает способность к цветоразличению. Глаз человека может различать все цвета, однако в зависимости от цвета рассматриваемого предмета меняются размеры поля зрения. Граница поля зрения для голубого цвета на 10 — 15° меньше, чем для белого, а для красного цвета граница меньше, чем для голубого. Поле зрения для зеленого цвета почти вдвое меньше, чем для белого. У некоторых людей могут быть врожденные отклонения в цветоразличении — дальтонизм. Наиболее часто наблюдается неразличение красного и зеленого цветов.

ЗРИТЕЛЬНЫЕ ВОСПРИЯТИЯ

Восприятие — более сложный опознавательный процесс, нежели ощущение. При ощущении отражаются отдельные качества и свойства предметов окружающего нас мира, при восприятии же эти качества и свойства предметов отражаются во взаимодействии, т. е. в виде единого образа.

Процесс восприятия связан с пониманием сущности предметов и явлений. Водитель, управляя автомобилем, должен воспринимать большое количество зрительных, звуковых и других раздражителей. Качество восприятия, т. е. его быстрота, полнота и точность, зависит от знаний и опыта водителя. Опытный водитель при одних и тех же условиях «увидит» больше и быстрее, чем новичок. Очень важны для водителя восприятия пространства и времени.

Восприятие пространства. Обычно человек воспринимает пространство как трехмерное. Удаленные предметы видны под меньшим углом, чем близкие, имеющие те же размеры. Для водителя наиболее важно восприятие расстояний между предметами к их удаленности. Ничто не воспринимается изолированно, в отрыве от общего окружения. Вот почему так важно для водителя знание размеров предметов, наиболее часто встречающихся при управлении автомобилем. Систематическая тренировка в определении расстояний развивает глазомер.

Значительно сложнее восприятие и оценка расстояний от водителя до двигающихся объектов (автомобили, пешеходы и пр.) и между объектами.

На оценку расстояния до предметов влияет цвет, в который окрашены эти предметы. Например, расстояние до автомобиля, окрашенного в темные тона (в черный или синий цвет), переоценивается, т. е. автомобиль кажется водителю дальше, а автомобиль, окрашенный в яркие, светлые тона (оранжевый, желтый), наоборот, кажется ближе.

Правильное восприятие времени — важнейшее качество водителя. Умение точно оценивать временные интервалы, особенно при совершении различных маневров на больших скоростях, имеет в ряде случаев решающее значение в обеспечении безопасности движения. Оценка скорости движения автомобилей, пешеходов и других подвижных объектов лежит в основе динамического глазомера, который является одним из основных элементов, определяющих мастерство водителя. Неправильная оценка временного интервала приводит к нервозности, резким приемам управления -и, как следствие, к аварийной обстановке. Так, например, большинство ошибок водителей при обгоне связано с неправильной оценкой интервала времени, расстояния до встречного автомобиля и его скоростью.

Водители могут допускать ошибки в восприятии и оценке коротких временных интервалов. Наиболее опасна тенденция к их переоценке, когда при недостатке времени водителю кажется, что времени для выполнения маневра вполне достаточно; ошибка, как правило, обнаруживается слишком поздно. На точность восприятия времени оказывают влияние индивидуальные особенности человека, его эмоциональное состояние.

В практике управления автомобилем иногда встречается неправильное восприятие окружающих объектов, называемое иллюзией. Причины иллюзий различны: контрастность восприятия, особенности перспективы, меняющийся рельеф и др. Чем больше скорость автомобиля, тем больше искажается соотношение пропорций окружающих предметов. Водитель, совершая обгон на большой скорости, считает дорогу более узкой, чем это есть на самом деле, вследствие чего он может непроизвольно отклоняться в сторону осевой линии. Часто круговые кривые в плане воспринимаются как эллипсы, длина кривых водителю кажется уменьшенной, а крутизна поворотов увеличенной. Относительно пологие подъемы за длинными спусками воспринимаются более крутыми.

Иллюзорные восприятия опасны. Даже при незначительном искажении действительности они могут привести к аварийным ситуациям. Так, например, иллюзорное восприятие пешехода впереди автомобиля, встречного автомобиля или какого-либо препятствия, как правило, вызывают неправильную реакцию водителя: резкий поворот, экстренное торможение и др.

Предрасполагающими условиями для возникновения иллюзий у водителя могут быть: утомление, отрицательные эмоции (неуверенность, страх), ослабление внимания, состояние алкогольного опьянения и пр.

Иллюзии следует отличать от галлюцинаций, которые являются результатом болезненного состояния человека. При галлюцинациях водитель видит предметы или слышит звуки, которых в действительности нет. При иллюзиях объект восприятия всегда существует, но воспринимается искаженно.

ОЩУЩЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ, УСКОРЕНИЙ, ВИБРАЦИИ

Равновесие — это способность восприятия изменения положения тела в пространстве, а также действия на организм ускорений и перегрузок. В сохранении равновесия важную роль играют вестибулярный аппарат, зрение, мышечно-суставное чувство и кожная чувствительность. Сохранение равновесия является результатом сложного взаимодействия возникающих рефлексов. Статическое равновесие связано с сохранением определенной позы, а динамическое — с восстановлением равновесия в условиях, которые способствуют его нарушению,

Ускорение появляется при изменении скорости или направления движения тела. Линейные ускорения возникают при увеличении или уменьшении скорости движения без изменения его направления (разгон, торможение на прямолинейном участке дороги); радиальные или центростремительные ускорения — при изменении направления движения (движение по кривой). Линейные и радиальные ускорения в зависимости от времени их, действия условно делят на ударные (до десятых долен секунды) и длительные.

Направление сил инерции всегда противоположно направлению ускорения. В медицине и биологии часто употребляют термин «перегрузка» (инерционные силы). Перегрузки не имеют размерности и выражаются относительными единицами, по существу, показывающими, во сколько раз увеличился вес тела при данном ускорении по сравнению с обычной земной гравитацией, т. е. это отношение динамического веса к его статическому весу в покое или при равномерном прямолинейном движении. В зависимости от направления действия перегрузок по отношению к вертикальной оси тела различают продольные и поперечные перегрузки. Если вектор перегрузки направлен от головы к ногам, говорят о положительных, а от ног к голове — об отрицательных перегрузках, Кроме того, различают поперечные (спина — грудь и грудь — спина), а также боковые (бок — бок) перегрузки. Направление -вектора перегрузки имеет важное значение для определения характера ответных реакций организма. Реакция человека на ускорение определяется рядом факторов, среди которых существенное значение принадлежит величине ускорения, времени его действия, скорости нарастания и направлению вектора перегрузки по отношению к туловищу, а также исходному функциональному состоянию организма, зависящему от многих условий внешней и внутренней среды.

Общее состояние человека при действии ускорений характеризуется появлением чувства тяжести во всем теле, болевых ощущений за грудиной или в области живота, вначале затруднением, а в дальнейшем (при значительных перегрузках) и полным отсутствием возможности движений, особенно конечностями. Большие величины ускорений приводят к расстройству зрения. Своевременное прекращение ускорений приводит к нормализации всех функций.

В реальных условиях движения величины ускорений, действующих на водителя, невелики. Даже при высокой скорости движения на кривых малых радиусов перегрузки теоретически не могут быть больше 5 — 10 (49 — 98 м/с2) при времени воздействия таких ускорений на организм не более 10 с. Эти ускорения не могут вызвать у водителя значительных физиологических расстройств. Однако во время и после прохождения кривой наблюдается изменение тонуса мышц, вследствие чего человек не всегда может выдержать прямолинейное направление движения. Так, при прохождении со значительными скоростями кривых малых радиусов и при последующем выходе на прямолинейный участок водитель рефлекторно смещает автомобиль на наружную сторону дороги, в ряде случаев заезжая на полосу встречного движения. В результате длительного периодического воздействия ускорений (подъемы и спуски, движение по кривым малых радиусов возможно возникновение болезненного состояния, так называемой морской болезни. Основные проявления: плохое самочувствие, головокружение, тошнота.

Вибрация (механические колебания) оказывает существенное влияние на человеческий организм, причем интенсивность -и характер ее воздействия зависят от вида колебаний, способа их возбуждения и интенсивности.

Вибрация, как и любая форма периодических движений тела около положения равновесия, имеет определенные физические параметры. Основными из них являются: амплитуда — наибольшее отклонение вибрирующего или колеблющегося тела от положения равновесия; частота — число полных колебаний, происходящих в течение 1 с; период — величина, обратная частоте, т. е. время одного полного колебания.

Под влиянием вибрации в организме наступают различные органические и функциональные изменения, в том числе изменения в системе кровообращения (особенно в кровеносных сосудах), в центральной и вегетативной нервных системах, в мозге, костно-суставной системе и в мышцах. Под действием вибраций ухудшается зрительное восприятие, снижается качество внимания, замедляется реакция, понижается точность действий.

Чаще влиянию вибраций подвергаются водители тяжелых грузовых автомобилей. Наиболее опасными являются резонансные колебания, т. е. колебания, частота которых соответствует собственной частоте колебаний отдельных органов тела. Этим можно объяснить нарушение деятельности органов пищеварения и возникновение болевых ощущений в соответствующих областях тела у водителей большегрузных автомобилей.

Уменьшение влияния на организм ускорений и вибраций заключается в тренировке вестибулярного аппарата, т. е. в совершении движений, раздражающих его: наклоны, повороты, прыжки, упражнения на батуте, перекладине и т. п. Кроме того, повторное воздействие на организм угловых и прямолинейных ускорений с помощью вращающихся установок (центрифуги), качелей и др.

СЛУХОВЫЕ ОЩУЩЕНИЯ И ВОСПРИЯТИЯ

Как средство получения информации слуховое восприятие является для человека вторым по значению психическим процессом. Слуховое восприятие зависит от трех факторов: слухового анализатора, источника звука, среды, которая передает изменения давления от источника звука к уху.

Слуховым ощущением называют реакцию слуховой системы на звук.

Обычно считается, что человек воспринимает звуки в интервале частот от 20 до 20000 Гц.

Уровень звукового давления зависит от амплитуды колебаний и измеряется в условных единицах — децибелах (дБ).

Шум внутри легковых автомобилей находится в пределах норм, принятых для производственных рабочих мест. В кабинах грузовых автомобилей, особенно большой грузоподъемности, интенсивность шума превышает эти нормы и может достигать значительных величин, Допустимым пределом шума в кабине автомобиля считают 74 — 75 дБ при частоте 1000 Гц.

Слушание двумя ушами позволяет точно определить источник звука в пространстве и характер его перемещения. Водитель оценивает качество работы агрегатов автомобиля с помощью слуха; воспринимает информацию, передаваемую звуковыми сигналами других водителей, звонки у железнодорожных переездов, сирены спецавтомобилей, зуммеры внутренней сигнализации, а также различные шумы, интенсивность и частота которых дает некоторое представление о скорости движения и ее изменении.

Постоянно действующий шум оказывает отрицательное воздействие на органы слуха. Под его влиянием удлиняется скрытый период двигательной реакции, снижается зрительное восприятие, ослабевает сумеречное зрение, нарушаются координация движения и функции вестибулярного аппарата, наступает преждевременное утомление.

РЕАКЦИИ

Из всех психологических качеств, непосредственно влияющих на безопасность движения, наиболее важным является быстрота реакции водителя на изменение дорожной обстановки.

Реакция — это ответное действие организма на какой-либо раздражитель.

Вся деятельность водителя представляет собой непрерывную цепь различных двигательных реакций. Несвоевременные «ли неточные реакции нередко приводят к дорожно-транспортным происшествиям, поэтому определение времени двигательных реакций имеет большое практическое значение для безопасности движения. Двигательные реакции человека могут быть простыми и сложными.

Простая двигательная реакция — это возможно быстрый ответ заранее известным одиночным движением на внезапно появившийся известный сигнал. Например, нажатие кнопки в ответ на световой или звуковой раздражитель. Среднее время реакции на световой раздражитель равно 0,2 с, а на звуковой 0,15 с.

При сложных двигательных реакциях ответные действия могут быть неодинаковыми и зависеть от количественных и качественных характеристик различных сигналов, времени и места их появления.

Если при выполнении двигательного акта необходимо выбрать одно конкретное действие из ряда возможных, то такая сложная реакция называется реакцией с выбором. Если же по определенному сигналу или изменению обстановки следует изменить действия, то такая реакция называется реакцией с переключением.

В большинстве случаев реакция водителя на неожиданно возникающий тормозной сигнал относится к сложным двигательным реакциям и время ее может колебаться в широких пределах (0,4 — 1,5 с) в зависимости от профессионального опыта и индивидуальных психофизиологических особенностей водителя. Время двигательных реакций увеличивается в болезненном состоянии, при утомлении, после употребления алкоголя.

Состояние, возникшее под влиянием проделанной работы и сказывающееся на уровне работоспособности, называют утомлением. Субъективно утомление ощущается как чувство усталости, физиологическая сущность которого заключается в сигнализации организма о необходимости прекратить или снизить интенсивность работы. Утомление — сложное и многообразное явление. Часто оно оказывает влияние не прямо, а проявляется по-иному. Например, трудовые операции, которые раньше выполнялись легко, без всякого напряжения, автоматически, через несколько часов работы требуют дополнительного усилия, известного напряжения, особого внимания. Результативность труда в этом случае может и не снизиться, но само это усилие, напряжение уже являются симптомами утомления.

Другим характерным признаком утомления может служить появление мелких, казалось бы, незначительных, ошибочных действий. В некоторых профессиях эти ошибки не играют особой роли и могут не нарушать хода производственного процесса. Однако имеются такие виды трудовой деятельности, в которых нет маленьких ошибок, в которых каждое неправильное действие приводит к весьма серьезным последствиям. Это полностью относится к водительской профессии.

В результате утомления водитель теряет готовность к экстренному действию, т. е. происходит снижение бдительности. Это в свою очередь значительно повышает вероятность дорожного происшествия.

Утомление является гораздо более частой причиной дорожно-транспортных происшествий, чем это принято считать. Иногда нарушение правил движения является не следствием небрежности или недисциплинированности водителя, а результатом развившегося утомления.

Под влиянием утомления ухудшаются зрительные функции, двигательная реакция и координация движений, снижается интенсивность внимания, теряется чувство скорости, водители в большей степени подвержены ослеплению. При утомлении у водителя возникают апатия, вялость, заторможенное состояние. Внимание поглощается мыслями, не имеющими отношения к управлению автомобилем. Возникают иллюзорные восприятия дорожной обстановки. Притупляется чувство ответственности.

Основным средством предупреждения утомления и заторможенного состояния является правильная организация режима труда и отдыха водителя.

Большое количество дорожно-транспортных происшествий, в особенности наиболее тяжелых, происходит в результате действия алкоголя на организм водителя. Нет необходимости доказывать, что в состоянии сильного опьянения управлять автомобилем нельзя. Однако даже малая доза алкоголя, которая, казалось бы, никак не влияет на поведение человека, на самом деле производит в его организме значительные изменения. Так, проведенные исследования показали, что алкоголь увеличивает среднее время реакции, значительно уменьшает точность восприятия, особенно ухудшает динамический глазомер. Резко ухудшает распределение и переключение внимания.

Алкоголь снижает критичность мышления, водитель теряет осторожность, перестает считаться с опасностью и по этой причине часто создает на дороге аварийные ситуации.

Установлено, что при приеме 75 г алкоголя время общей реакции водителей увеличивается в 2 — 2,5 раза при приеме 100 г — в 2 — 4 раза, при приеме — 140 г — в 3 — 5 раз и больше, 165 г — в 6 — 9 раз.

Снижение работоспособности наступает даже при приеме очень незначительных доз алкоголя. Снижаются острота зрения и слуха, цветоощущение (особенно красного цвета) и глубинное зрение. Резко замедляются двигательные реакции. Как показали исследования, два-три стакана пива, которое многие водители не считают алкогольным напитком, могут снизить ряд физиологических функций.

В Советском Союзе водители в состоянии алкогольного опьянения независимо от его степени не допускаются к управлению автомобилем. Водители, нарушившие правила движения в нетрезвом состоянии, несут повышенную ответственность.

Президиум Верховного Совета РСФСР 19 июня 1972 года принял Указ «О мерах по усилению борьбы против пьянства и алкоголизма», повышающий ответственность водителей за управление транспортным средством в состоянии опьянения. Водитель в этом случае лишается права на управление транспортными средствами на срок до 2 лет и при повторном нарушении — на срок от 2 до 5 лет.

ВНИМАНИЕ

Важнейшей функцией, обеспечивающей прием и переработку информации, является внимание. Внимание — активная направленность сознания человека на те либо иные предметы и явления действительности или на определенные их свойства и качества при одновременном отвлечении от всего остального. Однако в процессе движения и управления автомобилем водитель не может сосредоточить свое внимание только на каких-то заранее определенных предметах, ввиду постоянно меняющейся дорожно-транспортной ситуации. Даже если в сложившейся ситуации только одна линия информации представляет интерес, не всегда безопасно концентрировать на ней внимание до такой степени, что другие события, которые потенциально могут оказаться более важными, пройдут незамеченными. Желательно обладать способностью концентрировать внимание на одном явлении, не исключая другие, только до тех пор, пока не произойдет что-либо более существенное.

Важнейшими качествами внимания, необходимыми водителю автомобиля, являются устойчивость, концентрация, объем, распределение и переключение.

Устойчивость внимания — это способность сосредоточиться в процессе работы в течение длительного времени. Устойчивость внимания определяется временем, в течение которого его интенсивность (напряженность) остается неизменной. Как показали опыты, интенсивность внимания может сохраняться в течение 40 мин без заметного ослабления.

С устойчивостью внимания тесно связано такое его качество, как концентрация — сосредоточение внимания на одном только объекте с одновременным отвлечением от всего остального. У водителя автомобиля такая концентрация внимания может быть в течение незначительных промежутков времени, например, при проезде пешеходных переходов, остановок общественного транспорта, железнодорожных переездов, при встречном разъезде, на мостах, в тоннелях и пр.

Объем внимания характеризуется количеством объектов, которые могут быть восприняты одновременно. Человек может одновременно охватить четыре шесть объектов, если условия восприятия не слишком сложные. У опытных водителей объем внимания больше, чем у молодых.

Распределение внимания — это способность человека к рассредоточению внимания на несколько объектов, к одновременному спешному выполнению нескольких различных действий.

Обычно человек может распределить внимание между двумя разнородными действиями, причем одно из них для него привычно. Например, вождение автомобиля более безопасно, если водитель все внимание уделяет дорожной обстановке, выполняя необходимые движения рук и ног автоматически. Успешное распределение внимания между двумя совершенно незнакомыми видами деятельности очень затруднительно.

При управлении автомобилем водитель должен одновременно смотреть, думать и действовать. Единство и слаженность этих сторон направленности внимания обеспечивают правильные действия в сложной обстановке.

Переключение внимания — это способность быстро менять объекты внимания или переходить от одного вида деятельности к другому. Быстрота переключения внимания имеет важное значение для водителя. Она помогает ему воспринимать те объекты, которые при распределении внимания он не может охватить одновременно.

Переключение и распределение внимания в сочетании с правильной последовательностью действий и активностью наблюдения являются основой осмотрительности и предосторожности водителя.

Качества внимания не являются неизменными, их можно развивать и совершенствовать. Основной предпосылкой развития внимания водителя является наличие у него интереса к своей профессии.

Необходимо отметить, что приведенные рассуждения справедливы для так называемого произвольного (активного) внимания, т. е. волевого внимания, которое сознательно направлено на какой-либо объект (или деятельность) с заранее поставленной целью.

В отличие от произвольного непроизвольное (пассивное) внимание возникает без сознательного намерения и не требует от него усилий. Непроизвольное внимание привлекается сильным звуком, вспышкой света или внезапным прекращением звука или света.

НАВЫКИ

Система обучения играет важную роль в обеспечении безопасности движения. Водитель, воспринимая окружающую обстановку, выполняет различные действия по управлению режимом движения автомобиля: нажимает на педали сцепления, тормоза, управления дросселем, поворачивает рулевое колесо, перемещает рычаг переключения передач. Эти действия будут наиболее совершенными (исходя из сложившейся дорожно-транспортной ситуации), быстрыми и точно дозированными только в случае необходимых знаний, умения и навыков.

Знания — это совокупность усвоенных водителем сведений, необходимых для безопасного управления автомобилем.

Умение — способность своевременно и целеустремленно применять специальные знания и навыки в процессе управления автомобилем.

Навыки — способность совершать необходимые и эффективные действия по управлению автомобилем (степень совершенства, доведенная до автоматизма).

В начале обучения целесообразно выработать у обучаемого навыки автоматического отыскания рычагов и педалей управления к необходимую последовательность действий при работе ими.

Овладение многими двигательными навыками значительно эффективнее в том случае, если внимание обучаемого не отвлекается на решение других задач. В этом отношении обучение на тренажере имеет преимущества перед обучением на автомобиле.

Основной задачей последующего обучения является формирование соответствующих зрительных представлений. В процессе тренировки зрительные представления объединяются в единые комплексы с представлениями мышечно-двигательными и вестибулярными.

Дальнейшее совершенствование навыков управления автомобилем должно быть направлено на увеличение точности и быстроты восприятия дорожной обстановки, быстроты действий при выполнении основных приемов (поворотов, разворотов, остановок в заданном месте, заезда в ворота и т. п.) и привыкания к управлению автомобилем на различных скоростях, а также вождение автомобиля в особых условиях движения (гололед, туман, снег, дождь, темное время суток).

Навыки формируются в процессе упражнений, т. е. повторного выполнения действий для усовершенствования способа их выполнения. Но не всякое повторение действий можно считать упражнением. Для того чтобы повторное выполнение действий стало упражнением, необходимо уяснить цель и значение вырабатываемого навыка, знать результат каждого отдельного упражнения и быть уверенным в своих силах и возможностях.

Продуктивность навыка зависит также от метода обучения, способностей и эмоционального состояния обучаемых, от правильного распределения упражнений по времени, т. е. планирования тренировок.

РОЛЬ ВОДИТЕЛЯ В ПРЕДУПРЕЖДЕНИИ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ

Управление автомобилем требует от человека выдерживания такого безопасного режима движения, который учитывал бы постоянное изменение ситуации. Эту сложную психическую деятельность выполняет мышление, которое неразрывно связано с ощущениями, восприятиями, памятью, воображением. Важнейшая роль мышления и заключается в упорядочении, координации и синтезе этих процессов. В процессе мышления происходит ряд умозаключений, следствием которых является выполнение определенных действий. Для водителей важна скорость мышления, так как умозаключения и следующие за ними действия должны производиться тем быстрее, чем выше скорость движения автомобиля. Одновременно с этим у водителя должна быть развита широта мышления, т. е. способность, позволяющая одновременно учесть различные стороны дорожной обстановки и в соответствии с нею оценить имеющиеся возможности. Эта способность, зависящая от того, какое количество впечатлений, органов чувств и знаний возможно использовать в мышлении для обоснования выводов, особенно важна, когда у водителя имеется возможность выбора между различными действиями. В этих случаях особое значение приобретают память и навыки водителя. Память позволяет воспроизвести сведения, необходимые для совершения действия в данном конкретном случае, а навык позволяет произвести эти действия без осмысливания каждого составляющего движения, т. е. автоматически. Это дает возможность, особенно в условиях острого дефицита времени (критическая или аварийная ситуация), сэкономить необходимые доли секунды. У человека, автоматически выполняющего свою работу, могут возникнуть психические процессы, не связанные с работой. В памяти могут происходить одновременно два различных процесса: один связан с работой, а второй, наоборот, отвлекает от нее. От сознательности водителя, от его умения руководить психической деятельностью зависит, насколько он сможет использовать эти процессы для облегчения своего труда.

Вместе с ними важную роль играет способность водителя к прогнозированию последующей дорожно-транспортной ситуации. И чем большей способностью к предвидению обладает водитель, тем меньше вероятность его попадания в аварийную ситуацию.

Очень большое значение в деятельности водителя, определяющее во многих случаях правильность и точность его действий, имеет его эмоциональное состояние, Известно, что радостные переживания человека делают его бодрым и уверенным, В результате его действия становятся более точными, реакции более быстрыми, движения более координированными. Горе, тяжелые переживания приводят к противоположным результатам.

Как показывает анализ дорожно-транспортных происшествий, безопасность движения зависит от надежности водителя и в значительной степени определяется его оперативными качествами.

Наиболее важными из них являются следующие: высокая эмоциональная устойчивость, обеспечивающая необходимую степень самообладания; быстрая сообразительность в сочетании с хорошей координацией, достаточной скоростью и точностью двигательных реакций; большая скорость переключения и распределения внимания; высокая готовность памяти, от которой зависит быстрее извлечение информации, необходимой для выполнения целенаправленных действий. Все эти качества в реальной деятельности проявляются в тесном взаимодействии и единстве, а их физиологической основой являются сила, уравновешенность и подвижность нервных процессов коры головного мозга человека.

Автодиагностика с анализатором двигателя: Применение, преимущества и выгоды

Мы покажем применение анализатора двигателя в диагностике неисправностей и его значение в мастерской на самом современном по выявлению неисправностей в автомобильных электромеханических системах

Говори ремонтник, как дела?

1. Анализатор двигателя

Коротко говоря, анализатор двигателя состоит из осциллографа, который предназначен для диагностики неисправностей двигателей внутреннего сгорания, а также других систем современных автомобилей независимо от их марки и модели.

Позволяет видеть сигналы датчиков, исполнительных механизмов, изменение давления в двигателе и анализировать динамику его работы.

Его большое отличие заключается в его программном обеспечении, которое содержит общие инструменты, такие как осциллограф, анализатор спектра и специальные полезные тесты для автомобильных сигналов, таких как вторичное напряжение, давление в цилиндре, компрессия двигателя и проверка аккумуляторной / аккумуляторной системы. а также проверка баланса цилиндров.

Сказав это, мы собираемся представить практическое применение некоторых из его функций, чтобы показать ремонтникам новые возможности автомобильной диагностики, чтобы они могли выполнять все более быструю и надежную диагностику.

Однако перед применением скриптов, присутствующих в программном обеспечении оборудования, подчеркиваем, что ремонтник должен овладеть знаниями о работе двигателя, чтобы иметь возможность проводить испытания и интерпретировать их результаты с полной уверенностью и безопасностью., таким образом В любом случае, давайте рассмотрим некоторые основные понятия, чтобы понять смысл скриптов, присутствующих в синтаксическом анализаторе.

2. Предварительные знания

2.1 Датчик положения и частоты вращения коленчатого вала (CKP)

Этот датчик информирует блок управления двигателем (U. C. E) о положении и частоте вращения коленчатого вала. Сигнал этого датчика необходим как для запуска, так и для работы двигателя. В зависимости от применения эти датчики могут быть магнитными, датчиками Холла или оптическими. Все три типа датчиков могут быть установлены на коленчатый вал (старые приложения) или на блок цилиндров рядом с коленчатым валом.

Стоит отметить, что в большинстве случаев со звездочки удаляют один или несколько зубьев, либо эти зубья или канавки изготавливают в разных форматах, что позволяет получить более высокое натяжение, чтобы обеспечить идентификацию верхняя мертвая точка (ВМТ) поршня, расположенного в первом цилиндре.

2.2 Сигналы положения и синхронизации двигателя

Сигнал датчика CKP используется для передачи сигнала положения, идентификации или синхронизма. Знак положения учитывает только положение поршня.

В некоторых ситуациях блоку управления двигателем (U. C. E.) может быть известна идентификация и положение поршня, а также синхронизация двигателя. Выражение «синхронизирующий сигнал» одновременно указывает на положение поршня в цилиндре, а также на время работы двигателя. Для двигателей со статическим распределением сигнал синхронизма поступает от второго датчика, который контролирует положение распределительного вала, известного как датчик фазы. Категории и работа датчиков положения коленчатого и распределительного валов следуют одному и тому же принципу работы.

Помимо подачи сигнала синхронизма, датчик фаз позволяет постоянно измерять угловое отклонение между коленчатым и распределительным валами. Эта информация позволяет контролировать состояние ремня или цепи ГРМ и правильность функционирования систем с переменным управлением. Таким образом, блок управления двигателем (U. C. E) определяет, что отклонение соответствует определенному отклонению от значения, рекомендованного производителем, запоминает код неисправности и включает лампу неисправности на панели.

2.3 Пересечение клапанов (перекрытие)

В большинстве двигателей впускной и выпускной клапаны остаются открытыми одновременно в течение нескольких секунд, когда поршень завершает подъем и начинает опускаться. Эта ситуация называется пересечением или перекрытием клапана.

На рисунке выше у нас есть следующие аббревиатуры AAA (ожидание открытия впускного клапана), RFE (задержка закрытия выпускного клапана), RFA (задержка закрытия впускного клапана), AAE (ожидание открытия выпускного клапана), мы видим, что есть момент когда впускной и выпускной клапаны пересекаются.

Во время этого перехода смесь, поступающая через впускной клапан, способствует эвакуации остатков сгоревших газов до закрытия выпускного клапана. Во избежание обратного потока свежей смеси точно определяется продолжительность кроссовера. Однако на практике этот эффект возникает только при заданном вращении.

Чтобы сделать это объяснение более поучительным, давайте одновременно отобразим график пересечения клапанов и положения клапанов в двигателе.

Смотрите, что на рисунке выше у нас в левой части этой диаграммы с моментом открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов относительно верхней мертвой точки (ВМТ) и нижней мертвой точки (PMI) цилиндра, а в левой части рисунка фактическое положение клапанов в двигателе.

Наблюдая за рисунком 6, мы видим, что как закрытие, так и открытие впускного и выпускного клапанов происходят под углом 0º (градусов) по отношению к ВМТ и PMI цилиндра, в этом случае нет пересечения клапаны.

В свою очередь, на рисунке выше показан момент пересечения клапана. Внимательно проанализировав рисунок выше, мы видим, что имело место изменение открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов на 60º (градусов) как по отношению к PMS, так и по отношению к PMI, направленное на возникновение пересечения клапанов в конце время выпуска и начало такта впуска при подъеме поршня к ВМТ цилиндра.

На рис. 8 подробно показано явление пересечения клапанов. Закончив объяснения, давайте теперь перейдем к практическому применению анализатора двигателя в диагностике неисправностей.

3.0 Практический пример

Владелец автомобиля Renault Clio 2016 года, оснащенного 1,0-литровым двигателем 16v, сообщил, что автомобиль имеет низкую производительность и высокий расход топлива.

В этой ситуации первым тестом была балансировка цилиндров, при которой анализатор сравнивает эффективность каждого цилиндра как на холостом ходу, так и при ускорении.

Для выполнения этого анализа оборудованию необходима информация от датчика вращения коленчатого вала (CKP) и зажигания первого цилиндра для выполнения функции триггера.

С этой входной информацией анализатор двигателя запускает алгоритм и отображает результат анализа.

На рис. 11 показан экран анализатора с результирующей информацией о состоянии каждого цилиндра.

Внимательно проанализировав результат проверки, ремонтник будет иметь в своем распоряжении обзор производительности каждого цилиндра, как в виде электрических сигналов, так и в виде гистограмм, что облегчает интерпретацию данных.

Увидев экран, показанный на рисунке 11, мастер быстро определил, что производительность первого цилиндра ниже по сравнению с другими цилиндрами при работе двигателя на холостом ходу (красный график).

Углубившись в диагностику, он проверил поведение цилиндров при разгонах и торможениях, обязательная процедура для проведения аппаратурой анализа входных сигналов.

На рисунке ниже подробно показан экран со сравнением цилиндров. Без особых затруднений он пришел к выводу, что первый цилиндр также имел низкую производительность при ускорении, но в основном при торможении, подтверждая, что причиной низкой производительности автомобиля была проблема, связанная с этим конкретным цилиндром.

Перед проведением какой-либо разборки ремонтник при просмотре информации внизу экрана, относящейся к результату анализа, заметил, что она ценна и значительно ускорит его диагностику, на рисунке 13 показана эта информация.

Располагая информацией о ВМТ (ВМТ) или ВМТ цилиндра 01, которая по данным анализатора соответствует 15 зубу фонического колеса, мастер по техническому обслуживанию обратился к технической литературе для подтверждения того, что автомобиль правильное время.

После консультации подтвердилось, что автомобиль находится в идеальном синхронизме, а также работоспособность анализатора двигателя.

ПРИМЕЧАНИЕ: Информация о ВМТ первого и остальных цилиндров правильно отображается на осциллограмме датчика положения коленчатого вала на экране осциллографа.

Оттуда он решил, в первую очередь, провести проверки форсунок и системы зажигания, используя скрипты анализатора двигателя. При тестировании форсунок ремонтник должен был зафиксировать сигналы форсунок и сигнал запуска.

После инструментирования он провел тест, и результат анализа можно увидеть на изображении.

Наблюдая за результатами анализа, он установил, что форсунки работают одинаково, то есть не являются причиной низкой производительности цилиндра 1.

Продолжая проверки, провел проверку системы зажигания, для этого провел соответствующую контрольно-измерительную аппаратуру.

После инструментальной обработки вы провели тест, и результат показан на изображении.

Мастер по ремонту при просмотре результата анализа пришел к выводу, что проблемы с зажиганием в 1 цилиндре нет, то есть выход из строя этого цилиндра также не был вызван системой зажигания.

Чтобы завершить диагностику, техник решил использовать датчик давления для выполнения сценариев, специфичных для анализатора, применяемых к этому анализу.

Как и в предыдущих тестах, он тщательно подготовил инструменты для этого анализа.

Проведя необходимые процедуры, он выполнил скрипт и получил результат, как видно на изображении.

Мастер по ремонту, просматривая результат теста, легко определил, что первый цилиндр имеет самое низкое значение вакуума по отношению к другим цилиндрам, то есть он подтвердил, что столкнулся с механической проблемой, связанной с первым цилиндром.

Увидимся в следующий раз!!!!

Еще несколько лет назад автомобиль не мог сообщать водителю тот объем информации, которым готов делиться сейчас. Мостом общения между человеком и автомобилем являются пользовательские интерфейсы в автомобиле или система, с которыми взаимодействуют объекты разного типа. Человек и машина налаживают контакт с помощью множества специальных устройств. С точки зрения пользователя, это средства связи между ним и автомобилем. Задача разработчиков интерфейсов — моделировать работающий канал взаимодействия. Вот о том, какими бывают пользовательские интерфейсы в автомобиле, мы и поговорим в этой статье.

Дисплеи и органы управлении

Каналы обмена информацией

Водители должны обрабатывать постоянно возрастающий поток информации, которая поступает от собственного и других автомо­билей, а также от дороги и средств связи. Вся эта информация должна передаваться води­телю при помощи хорошо читаемых дисплеев и индикаторных устройств, соответствующих требованиям эргономики.

Визуальный канал — визуальное восприятие информации

Человек воспринимает окружающую обста­новку, главным образом, посредством орга­нов зрения (рис. «Каналы передачи информации между водителем и транспортным средством» ). Оценка других участни­ков дорожного движения, их положения, их ожидаемого поведения, дороги и траекторий движения, объектов на ней проводится при помощи органов зрения и имеющихся раз­витых способностей обработки и анализа изображения; важные факторы выбираются и оцениваются в отношении их важности и прогноза развития при помощи дополнитель­ных способностей мозга.

Даже оценка инфраструктуры дорожного движения, в первую очередь, опирается на визуальный канал. Дорожные знаки содержат предписания и указания направления движения, разметка разграничивает полосы движения, указатели направления обозна­чают изменения направления движения, стоп-сигналы подают предупреждения о транспортных средствах, замедляющих ско­рость. Поэтому визуальный канал крайне ва­жен при вождении. Это касается и осознан­ного зрения, когда водитель поворачивает глаза на объект и концентрируется на нем, и периферийного зрения, которое важно для оценки положения транспортного средства на полосе движения. Поэтому следует тща­тельно оценить с точки зрения влияния на безопасность дорожного движения каждую ситуацию, когда водителю необходимо до­полнительно бросить взгляд на дисплей при взаимодействии с информационными систе­мами и системами повышения безопасности или для получения информации от них.

Акустический канал — речь и слух

Для общения с другими участниками движе­ния, в частности, для подачи и восприятия сигналов об опасности, водители и системы повышения безопасности используют аку­стический канал. Водитель также использует этот канал в собственном транспортном средстве для ввода голосовых команд и по­лучения звуковых и речевых предупрежде­ний и информации от системы повышения безопасности.

Ввод голосовых команд не требует от во­дителя изменять направления взгляда, но занимает часть его внимания. Восприятие информации на слух не требует от водителя изменять направления взгляда, но при этом пространственная и сложная информация (например, описание ситуации на пересе­чениях дорог) может передаваться в неудо­влетворительной форме. Даже водители с нарушениями слуха должны быть способны взаимодействовать с системой повышения безопасности.

Тактильный канал — действия и осязание

Тактильный канал дает водителю обратную связь при всех действиях по управлению двигателем, когда задействованы переклю­чатели, а также при рулении и торможении. Подача предупреждений водителю путем кратковременного затягивания ремней безопасности и вибрации сиденья в случае неизбежности ухода транспортного средства с полосы движения уже внедрена в серийно выпускаемых автомобилях. Имеется также возможность привлечь внимание водителя вибрацией рулевого колеса. Увеличение со­противления педали акселератора может до­полнять подсказку относительно рекоменду­емой скорости движения, а изменение усилия на руле, воспринимаемое водителем, может служить подсказкой относительно рекомен­дуемого изменения направления движения для того, чтобы остаться в пределах полосы движения или совершить маневр уклонения.

Даже кинестетический канал, при помощи которого водитель воспринимает ускорения, уже используется в серийных автомобилях для привлечения внимания водителя, на­пример, путем подачи короткого толчка при торможении.

Тактильный канал постоянно используется при управлении автомобилем, а дополни­тельные действия (например, набор номера на клавиатуре сотового телефона) могут ухудшить восприятие и контроль.

Контрольно-измерительные приборы

Зоны передачи информации и коммуникации

В автомобиле имеются четыре зоны пере­дачи информации и коммуникации, кото­рые предъявляют различные требования к параметрам соответствующих дисплеев или индикаторных устройств: комбинация прибо­ров, ветровое стекло, центральная консоль и задняя часть салона.

Состав имеющейся и/или необходимой информации определяет то, какая зона коммуникации используется в каждом кон­кретном случае. Динамическая информация (например, скорость движения) и справочная информация (например, уровень топлива), на которую водитель должен реагировать, вы­водится на комбинацию приборов как можно ближе к основному полю зрения водителя.

Индикация на ветровом стекле (HUD) иде­ально подходит для привлечения внимания водителя (например, при подаче сигнала от системы повышения безопасности или при указании маршрута). Индикация на ветровом стекле также пригодна для показа скорости в удобной для восприятия форме. Дополни­тельно могут подаваться звуковые или рече­вые сигналы.

Информацию о состоянии автомобиля или более развернутые диалоговые меню (на­пример, для выбора маршрута) желательно помещать на центральный дисплей централь­ной консоли. Однако, управляющие устрой­ства не обязательно находятся прямо на центральном дисплее; они также могут нахо­диться между передними сиденьям в салоне.

Информация развлекательного характера выводится к задним сиденьям автомобиля, на удалении от основного поля зрения води­теля. Также это место идеально для разме­щения мобильного офиса. Спинка переднего сиденья пассажира является подходящим местом для размещения терминала с порта­тивным компьютером.

«Парный дисплей» или «разделенный ди­сплей» на центральной консоли устанавли­вается как дополнительная опция, начиная с 2009 года; такой дисплей показывает различ­ную информацию для водителя и пассажира так, что пассажир может, например, смотреть видео, не отвлекая водителя.

Комбинация приборов

Более старые модели приборов и указателей, предназначенные для визуального показа ин­формации (например, скорость движения, обороты коленчатого вала двигателя, уровень топлива и температура охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя) были сначала заменены более экономически эффективными, лучше освещенными и антибликовыми комбинациями приборов (комбинациями нескольких указателей в одном блоке).

С течением времени непрерывный рост объема информации при­вел к размещению в имеющемся ограниченном пространстве современных комбинаций прибо­ров с несколькими стрелочными измеритель­ными приборами и многочисленными сигналь­ными лампами. (см. рис. а, «Зона информации для водителя» ). В этом первом поколении комбинаций приборов использова­лись индикаторы на основе вихревых токов для спидометра, индикаторы на основе магнитоэ­лектрической катушки для указателя оборотов коленчатого вала двигателя и тепловой измери­тельный прибор для указателя уровня топлива.

Измерительные приборы

Даже сегодня во многих приборах использу­ются механические стрелочные указатели и шкалы (рис. b и с, «Зона информации для водителя» ). В качестве измерительных приборов, в основном, исполь­зуются точные шаговые электродвигатели. Благодаря компактной магнитной катушке и (обычно) двухступенчатой передаче с потре­блением мощности всего около 100 мВт, эти двигатели обеспечивают быстроту и высоко­точное расположение стрелки (рис. «Комбинация приборов (конструкция)» ).

Цифровые дисплеи

Цифровые указатели, устанавливавшиеся до 1990-х годов (например, указатели скорости движения), использовали дисплеи на основе технологии вакуумной флюоресценции (VFD), а позднее — на основе жидких кристал­лов (LCD); к настоящему моменту они почти вышли из употребления. Вместо этого ис­пользуются традиционные аналоговые стре­лочные указатели в сочетании с дисплеями. В то же время наблюдается увеличение раз­меров и разрешающей способности и улуч­шение цветопередачи дисплеев.

Освещение

Для подсвечивания комбинации приборов в значительной мере использованы предыду­щие достижения в области технологий под­светки, благодаря их выигрышному внешнему виду. Лампы заменены светодиодами (LED), имеющими длительный срок службы. Све­тодиоды можно использовать как в качестве предупредительных ламп, так и для подсветки шкал, дисплеев и стрелочных указателей (при необходимости, можно использовать с ними пластиковые световоды).

Светодиоды, выполненные по технологии InAIGap, создают высокоэффективное освеще­ние желтого, оранжевого и красного цветов. По­следние достижения технологии InGaN обеспе­чивают значительное улучшение цветопередачи для зеленого, синего и белого цветов. В данном случае белый цвет образуется сочетанием синего светодиодного кристалла с люминесцентным со­ставом, излучающим оранжевый свет (иттриево- алюминиевый состав гранатового цвета).

Цветные жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи), в связи с их весьма низкой светоотдачей (обычно около 60%), требуют применения флуоресцентных ламп с холод­ным катодом (CCFL) для подсветки с тем, чтобы обеспечить хорошую контрастность при дневном свете. Однако, начиная с 2005 года, их в этом качестве все чаще заменяют белыми ЖК-приборами, благодаря их воз­росшей эффективности.

Графические модули в блоке приборов

Оснащение транспортных средств надувной подушкой безопасности для водителя и уста­новка усилителя рулевого управления в каче­стве стандартного оборудования приводят к уменьшению поля зрения водителя. В то же самое время количество информации, которая должна читаться в этом секторе обзора, воз­растает. Поэтому возникает необходимость установки дополнительных модулей подачи информации, имеющих графические возмож­ности, а также дисплеев, способных показы­вать любую информацию в гибкой форме по выбору пользователя. Это приводит к форми­рованию блока приборной панели с использо­ванием традиционных стрелочных указателей, дополненных графическими дисплеями.

Графические модули в комбинации прибо­ров, главным образом, воспроизводят функ­ции, касающиеся водителя и автомобиля, такие как, например, интервалы технического обслуживания, текущего ремонта или прове­рок, охватывающих поведение автомобиля при эксплуатации, а также автомобильную диагно­стику, требуемую для ремонтной мастерской. Графические модули также могут отображать поступающую от навигационной системы ин­формацию о направлении маршрута движения (при отсутствии цифрового изображения карты маршрута показываются только символы на­правления движения в виде стрелок или перекрестков).

Первоначально, эти дисплеи были монохромными; в настоящее время, на автомобилях верхнего сегмента рынка они вы­тесняются цветными дисплеями (как правило, с экранами типа TFT — тонкопленочный тран­зистор), информация с которых считывается более быстро и легко, благодаря их цветности. Дисплеи типа TFT также используются для ими­тации аналоговых указателей, начиная с 2005 года (рис. d, «Зона информации для водителя» ). В качестве примера можно при­вести приборную панель автомобилей «Мерсе­дес» S-класса, на которой указатель скорости эмулируется при помощи ЖК-экрана. При пере­ключении на ночной режим появляется видеои­зображение указателя, а указатель оборотов двигателя показывается в виде полоски под видеоизображением. Однако, в связи с высо­кой стоимостью, эта технология будет заменять традиционные технологии лишь постепенно.

Центральный дисплей и органы управления в зоне центральной консоли

С внедрением систем навигации и инфор­мации для водителя, стали широко приме­няться экраны и клавиатуры, которые первоначально устанавливались, в основном, на центральной консоли. В таких системах центральный дисплей и блок органов управ­ления охватывают всю дополнительную ин­формацию от функциональных устройств и информационных компонентов, а в послед­нее время иногда также и от систем повы­шения безопасности, таких как, например, функция автоматизированной парковки. Компоненты объединены в единую сеть и, таким образом, поддерживают с водителем и передним пассажиром интерактивную связь.

Первоначально центральный экран устанав­ливался на центральной консоли, поскольку там было достаточно места. Постепенно произво­дители автомобилей переключились на более эргономически благоприятное решение и стали устанавливать экран в зоне центральной кон­соли на уровне комбинации приборов (рис. с, «Зона информации для водителя» ). На этот центральный экран выводится самая разнообразная информация, например, марш­рут движения, коммуникационная информация (телефон, SMS-сообщение, интернет), аудио (радио, цифровые звуковые носители), видео и ТВ, когда автомобиль не движется, климат- контроль и другие данные (дата, время).

Важный момент для всех визуальных дис­плеев, в том, чтобы информацию с них можно было легко считать в пределах основного поля зрения водителя или в непосредственной близости от него, так чтобы водителю не при­ходилось надолго отрывать взгляд от дороги. Расположение дисплея, которым будет пользо­ваться и водитель, и пассажир, в верхней части центральной консоли являйся эффективным как с эргономической, так и с технической то­чек зрения. На мониторе отображается вся гра­фическая информация. Требования, связанные с воспроизведением телевизионного изобра­жения и данных навигационной системы, опре­деляют разрешение и цветопередачу дисплея.

Формат кадра для центрального дисплея с интегрированной информационной системой был изменен с 4:3 до более широкого фор­мата 16:9, что позволяет вводить на экран дополнительные символы выбора маршрута вместе с картой. Применяется даже формат 8:3, чтобы выводить на экран два изображе­ния одновременно.

Типы автомобильных дисплеев

Дисплей на жидких кристаллах

Жидкокристаллический, дисплей (LCD) яв­ляется пассивным дисплеем, т.к. он сам не излучает свет. Жидкокристаллический состав помещен между двумя стеклянными пласти­нами (рис. «Принцип действия ЖК-дисплея (нематическая ячейка)» ). В зоне расположения сегментов дисплея эти пластины покрыты прозрачным токопроводящим слоем, на который подается напряжение. Между слоями создается элек­трическое поле, вызывающее переориента­цию молекул жидкого кристалла.

Дисплей на жидких кристаллах типа TN

ЖК-дисплеи типа TN (твистнематический жид­кокристаллический дисплей) — это наиболее широко используемый тип дисплея. Термин происходит от скрученной структуры удлинен­ных жидкокристаллических молекул, располо­женных между стеклянными пластинами с про­зрачными электродами. Температурные пределы использования — от -40 до 105°С. Время переключения дольше при низких температурах из-за свойств вязкости материала жидких кристаллов.

Слой дополнительной ориентации в ЖК-дисплее обеспечивает единообразную ориента­цию молекул жидких кристаллов относительно пограничных поверхностей, что приводит к повороту молекул на 90° в незаряженном со­стоянии. Это вызывает поворот плоскости поляризации света, проходящего через ячейки.

ЖК-дисплеи могут эксплуатироваться как в позитивном контрасте темные символы на светлом фоне, так и в негативном (светлые символы на темном фоне). В ячейке с негатив­ным контрастом внешние поляризаторы рас­положены таким образом, что их направления поляризации ориентированы перпендикулярно друг другу. Таким образом, ячейка прозрачна в незаряженном состоянии. В зоне двух противо­положных электродов жидкокристаллические молекулы под действием электрического поля выстраиваются в направлении поля. Вращение плоскости поляризации подавляется, и зона дисплея становится непрозрачной.

В ячейке с позитивным контрастом внешние поляризаторы расположены параллельно друг другу. Таким образом, ячейка непрозрачна в незаряженном состоянии и становится про­зрачной при подаче напряжения.

Ячейки с позитивным контрастом могут ис­пользоваться при подсветке с лицевой или об­ратной стороны; ячейки с негативным контра­стом требуют подсветки с обратной стороны.

Сегменты с раздельным управлением могут ис­пользоваться для показа цифр, букв и символов. Жидкокристаллические графические элементы расположены в форме матрицы и активируются индивидуально тонкопленочными транзисторами (TFT); они образуют основу плоских TFT дисплеев.

Технология ТN подходит не только для небольших дисплейных модулей. Она также подходит и для крупных дисплейных зон в модульных или даже полноразмерных комбинациях при­боров на жидких кристаллах.

Растровые дисплеи с графическим изо­бражением необходимы для отображения непрерывно изменяющейся информации. Такие дисплеи имеют строчную развертку и характеризуются мультиплексной передачей сигналов. Мультиплексные свойства TN ЖК- дисплеев имеют ограничения при использо­вании на автомобиле (в связи с температур­ными условиями).

Дисплеи на жидких кристаллах типа STN и DSTN

Для более высоких параметров мультиплек­сирования при среднем разрешении можно использовать технологии STN (супертвист- нематик) и DSTN (двухслойный STN). Моле­кулярная структура в ячейках этих дисплеев больше скручена, чем в обычных ЖК- дисплеях типа TN. ЖК-дисплеи типа STN до­пускают только монохромное изображение.

На ЖК-дисплее типа STN выводится черно-­белое изображение в широком диапазоне температур с позитивным или негативным кон­трастом; цветность создается подсветкой цвет­ными источниками света. Многоцветная пере­дача образуется включением красных, зеленых и синих тонкопленочных фильтров, располо­женных на одной из двух стеклянных подложек. При использовании на автомобиле можно до­биться передачи опенков серого цвета только в ограниченных пределах. В результате этого гамма цветов ограничена черным, белым, основными — цветами: красным, зеленым и синим, а также производными от основных цве­тов: желтым, бирюзовым и сиреневым.

При понижении стоимости производства дисплеев по технологии AMLCD, очевидно, они придут на смену ЖК-дисплеев, произве­денных по технологии STN и DSTN.

Активно-матричные ЖК-дисплеи

Активно-матричные жидкокристаллические дисплеи (AMLCD) позволяют решить задачу применения визуально усложненного дисплея с быстро изменяющимся изображением, отобра­жающим сложную информацию на комбинации приборов и на центральной консоли, где дол­жен размещаться жидкокристаллический мо­нитор с высокой разрешающей способностью и видеовозможностями. Пиксели управляются посредством тонкопленочных транзисторов (TFT ЖК-дисплей, ЖК-дисплей на тонкопленоч­ных транзисторах). Стало возможным устанав­ливать на автомобилях дисплеи с диагональю от 3,5 до 8 дюймов с возможностью работы в расширенном температурном диапазоне (от -25 до +85°С). Для программируемых комбинаций приборов планируется использование формата с диагональю до 10 и 14 дюймов с возможно­стью работы в еще более широком температур­ном диапазоне (от -40 до +95°С).

Дисплеи на жидких кристаллах на основе TFT состоят из «активной» стеклянной подложки и пластинки с цветофильтровыми структурами с обратной стороны. На активной подложке размещаются электроды элементов растра, выполненные из оксидов индия и олова, ме­таллические проводники строк и столбцов и полупроводниковые структуры. В каждой точке пересечения строки и столбца имеется тонкопленочный полевой транзистор, который вытравливается за несколько шагов маскирова­ния на предварительно нанесенной последова­тельности слоев. В каждом растровом элементе также формируется конденсатор.

Стеклянная пластинка, расположенная на­против подложки, служит для размещения цветных фильтров и «черно-матричной» структуры, которая улучшает контраст дис­плея. Эти структуры наносятся на стекло в несколько операций фотолитографическим способом. Непрерывный противоэлектрод наносится сверху через все точки растра. Цветные светофильтры применяются в виде сплошных полосок (для качественного ото­бражения графической информации) или мозаичных фильтров (которые особенно подходят для видеоизображения).

Индикация на ветровом стекле

Дистанция обзора для традиционных комби­наций приборов составляет от 0,8 до 1,2 м. Чтобы считывать информацию с комбинации приборов, водителю приходится переводить взгляд с дальнего (для наблюдения дорож­ной обстановки) на ближнее расстояние для наблюдения показаний приборов. Этот пере­вод обычно занимает 0,3-0,5 с.

Индикация на ветровом стекле (HUD) ис­пользуется в военной авиации, начиная с 1950-х годов. Индикация такого типа для автомобилей, в упрощенном виде, обычно, для показа цифрового спидометра, в течение многих лет предлагается производителями автомобилей в Японии и США в качестве до­полнительной опции; некоторые европейские производители также начали предлагать та­кую опцию в своих автомобилях.

Изображение проектируется через ветро­вое стекло в основное поле зрения водителя. Оптическая система позволяет получать изо­бражение на таком расстоянии наблюдения, что глаз человека может оставаться приспо­собленным к дальнему зрению. Индикация на ветровом стекле позволяет водителю не отвлекаться от дороги, т.е. постоянно от­слеживать важные изменения дорожной обстановки. Незачем переводить взгляд на спидометр, т.к. скорость и другая важная ин­формация уже показаны на ветровом стекле.

Конструкция индикации на ветровом стекле

Типичная система индикации на ветровом стекле (рис. «Индикация на ветровом стекле (HUD)» ) включает в себя модуль гене­рации изображения, световой прибор, блок передачи оптического изображения и «от­ражатель» передающий изображение в глаза водителя.

В автомобиле отражателем обычно служит ветровое стекло. Для того, чтобы избежать раздвоения изображения, вызываемого от­ражением и от внешней, и внутренней по­верхности, ветровому стеклу (или, точнее, пластиковой пленке на безосколочном сте­кле) придается слегка клиновидная форма. Тогда два изображения, отраженных от по­граничных поверхностей, совпадают в поле зрения водителя.

В действительности, изображение гене­рируется в видео модуле. Это может быть дисплей или устройство, проецирующее изображение на диффузно отражающую по­верхность, например, при помощи сканирую­щего лазерного луча. Это изображение имеет размер всего около 20-40 мм, но яркость, требуемая для уверенного чтения при днев­ном свете, составляет более 50 000 кд/м², т.е., в 100 раз больше, чем для обычного дисплея.

Это изображение отражается через ветро­вое стекло в глаза водителя. Для водителя оно оказывается наложенным сверху на картину дорожной ситуации перед автомобилем. Для того чтобы увеличить кажущееся рассто­яние до изображения, на пути луча можно по­ставить оптические элементы (рассеиватели, концентрирующие отражатели).

Для монохромной индикации на ветровом стекле со средним объемом информации можно использовать сверхвысококонтраст­ные ЖК-дисплеи типа TN. В более современ­ных цветных дисплеях используется техно­логия TFT на поликристаллическом кремнии.

Находятся в разработке контактно­аналоговые модули индикации на ветровом стекле, которые, например, проецируют изо­бражение препятствия ниже линии прямой видимости и на виртуальном расстоянии, ниже которого водитель тоже увидел бы это препятствие.

Отображение информации при помощи индикации на ветровом стекле

Виртуальное изображение не должно закры­вать и ухудшать картину дорожной ситуации, поэтому оно проецируется в зону с низкой информативностью, иными словами, «над самым капотом». (рис. «Отображение информации через индикацию на ветровом стекле» ). Чтобы не перегру­жать водителя информацией в его основном поле зрения, индикация на ветровом стекле должна содержать только необходимый минимум информации. Следовательно, она является лишь дополнением к обыч­ной комбинации приборов, а не заменой ее. Однако, такая индикация особенно хорошо подходит для показа информации, связанной с безопасностью движения, как, например, предупреждения об опасности или указание безопасной дистанции между автомобилями.

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Оборудование для диагностики автомобиля

Для многих автомобилистов понятие автодиагностики представляется чем-то сложным и очень запутанным. На самом деле, автомобильная диагностика – довольно простой процесс, поскольку, в отличие от многих сервисных задач, здесь гораздо меньше зависит непосредственно от самого диагноста, и больше от оборудования. Просто мастера в автосервисах имеют соответствующее оборудование и научились им правильно пользоваться. В статье рассмотрим виды популярных диагностических приборов, которые используются в автомобильных сервисах.

---

Оглавление: 
1. Диагностический тестер
2. Автомобильный сканер
- Варианты сканеров для автодиагностики
3. Осциллограф и мотор-тест
4. Приборы узкой направленности
- Отладчик одометров
- Тестеры иммобилайзеров
5. Для чего применяется диагностическое оборудование

---

Диагностический тестер

Этот аппарат представляет собой небольшой компьютер. Программы, загруженные в него, предназначены для работы с двигателями, оснащенными электронной системой управления. 

Любой контроллер, управляющий работой мотора, функционирует на основе протокола KWP2000. Данная спецификация канала связи с диагностическими приборами используется во всех современных автомобилях, оснащенных бортовым компьютером.

Keyword Protocol 2000 (полное название протокола) служит единым общемировым «языком» общения между контроллером и «подвластным» ему оборудованием.

Автомобильный сканер

Этот прибор используется для поиска ошибок в электронных цепях автомобиля. Сканер, в отличие от тестера, лишен каких-либо датчиков. Он напрямую подключается к ЭБУ (электронный блок управления) для считывания и анализа данных системы.

ЭБУ установлен практически во всех современных автомобилях. Поэтому многие неисправности устраняются только с помощью сканера. Без этого прибора невозможно узнать идентификационные номера ЭБУ.

Автомобильный сканер применяется в тех случаях, когда нужно перезагрузить электронный блок, активировать дополнительные функции, найти и удалить ошибки в системе, изменить пробег. Некоторые устройства не только находят ошибку, но и тут же расшифровывают ее по специальным кодовым таблицам неисправностей.

Некоторые сканеры могут работать в «группе» с дополнительными приборами, что существенно расширяет их функциональность. К ним можно подсоединить, например, мультиметр или осциллограф.

Варианты сканеров для автодиагностики

Автомобильный анализатор может быть полностью самостоятельным прибором. Обычно он только находит неисправности, но не способен расшифровывать их обозначения. Или же сканер является частью персонального компьютера, который состоит из отдельных адаптеров и программного обеспечения.

Главное достоинство автономного сканера – мобильность и простота использования. Комплексные же продукты используются тогда, когда требуется многофункциональность. Они отлично подходят для решения сложных задач.

Среди имеющихся в продаже сканеров можно выделить несколько типов.

Дилерские анализаторы

Предназначены для диагностики одной конкретной модели автомобилей. Также подходят и для машин с однотипными видами деталей и узлов.

Такие сканеры отличаются широким функционалом. Их удобно использовать для «ведомой» диагностики автомобиля. Здесь прибор не только показывает код ошибки и место ее расположения в системе. Сканер ведет оператора по определенной схеме, указывая на причины возникновения неисправности и способы ее устранения.

Мультимарочные автосканеры

Они подходят к самым разным маркам и моделям авто. В этом и заключена их основанная ценность и преимущество.

Автомобили могут отличаться протоколами передачи информации и разъемами для подключения сканеров. Поэтому мультимарочные варианты оснащены целым набором различных протоколов и кабелей для подсоединения к ЭБУ.

Универсальные диагностические приборы

Такой сканер очень популярен среди автомобилистов. Он имеет универсальный разъем для подключения к диагностической системе автомобиля. Управляется специальным телефонным приложением.

Им пользуются многие водители. Этот сканер удобно использовать для поиска и сброса самых распространенных ошибок двигателя. Он способен выполнить многие функции, но для серьезных диагностических процедур не подходит.

Осциллограф и мотор-тест

Осциллографом называют прибор, который преобразует данные о работе какой-либо автомобильной системы в специальные графики и диаграммы. Диагност на основе полученной информации делает выводы о работоспособности отдельных узлов и автономных цепочек транспортного средства.

Проще говоря, это небольшое устройство с дисплеем, оснащенное различными датчиками и переходниками, преобразующее ошибки в числовые и графические комбинации.

Мотор-тест устроен сложнее, чем осциллограф. Он применяется для тестирования электроустройств и цепей двигателя. Прибор проводит поиск и анализ неисправностей с помощью своих датчиков. Это отличает его от автомобильного сканера, так как последний использует информацию из, которую предоставляет ему ЭБУ.

Мотор-тест используют также и для обычного тестирования. При этом устройство сканирует работу систем двигателя, сообщая об ошибках и сбоях. С его помощью можно следить за изменением давления в цилиндрах двигателя, обнаруживать «нерабочие» цилиндры, определять ослабление тяги во впускном коллекторе, измерять силу пускового тока и тому подобное.

Для полного удобства диагноста мотор-тест оснащают дополнительными опциями. Например, с его помощью можно измерить температуру технических жидкостей или давление масла в моторе. Такой анализ прибор совершает при помощи специальных датчиков, которые переводят неэлектрические параметры в электрические данные.

Приборы узкой направленности

Отладчик одометров

Главная функция прибора – корректировка данных спидометра. С его помощью можно изменять уже зафиксированные показания, а также заниматься перепрограммированием устройства. Последнее может понадобиться, например, при смене радиуса покрышек.

Нередко отладчики снабжены и другими полезными функциями. Они совмещают в себе и тестеры, и приборы для программирования различных систем автомобиля. Он может проверить работоспособность подушек безопасности или же вычислить код разблокировки функций противоугонной системы.

Тестеры иммобилайзеров

Иммобилайзеры служат дополнительной противоугонной защитой автомобиля. Но и эти сложные устройства не застрахованы от сбоев в работе. Иммобилайзер встроен в ключ или брелок, а поэтому водитель может его легко потерять. Тестеры помогают справиться с подобными проблемами. Прибор легко находит и исправляет ошибки иммобилайзера, изменяет его рабочие параметры.

Для чего применяется диагностическое оборудование

С помощью диагностических устройств технолог получает подробную информацию о самом автомобиле и его системах. Он может узнать версию программного обеспечения устройств, управляющих работой двигателя и других электрических приборов автомобиля. Тестеры показывают VIN автомобиля, тип мотора и классы различных систем управления.

Кроме того, диагностические приборы анализируют состояние работающей системы, предоставляют информацию об этом в виде таблиц и графиков. С помощью тестера можно узнать точную температуру технических жидкостей, скорость вращения коленчатого вала, действующее значение напряжения в электросети, вес воздушных масс внутри двигателя, позицию топливной заслонки, состав горючей жидкости, поступающей в цилиндры. Тестер собирает данные со всех датчиков системы.

Собранные данные способны многое рассказать опытному диагносту. Сопоставляя и анализируя полученную информацию, специалист выявляет те неисправности, которые не доступны для стандартных функций самодиагностики.

Например, ведется проверка системы подачи топлива. Тестер показывает, что дроссельная заслонка наполовину опущена, но при этом педаль газа не нажата. О чем это может говорить? Выявленное несоответствие указывает на неисправность датчиков положения заслонки или же присутствует механическое повреждение.

Еще одна важная функция диагностических приборов — считывание данных из памяти контроллера. Электронный блок управления имеет функцию самостоятельного сбора и хранения данных о работе различных систем автомобиля. Также он фиксирует местоположение и характер возникающих неисправностей. Диагностические приборы считывают эту информацию и выводят на дисплей в виде кодов.

Во всем мире используется единый стандарт кодирования ошибок.

Например, код P0125 говорит о недостаточной температуре охлаждающей жидкости в двигателе. «P» – буква, указывающая на местонахождение неисправности (двигатель). Символ «0» говорит о том, что ошибка входит в таблицу установленных стандартов. Нестандартные дефекты обозначаются цифрами «1» или же «3». «12» – определяет местонахождение неисправности дополнительных компонентов (кислородный датчик). Последняя цифра говорит о том, что кислородный датчик не справляется со своей работой.

Еще одно важное понятие, которое нужно знать при работе с диагностическим оборудованием, это статус-флаг. Этим словом обозначается добавочная информация об обнаруженной неисправности. Статус-флаг показывает состояние ошибки в настоящий момент. Он информируют о степени активности дефекта, влияние его на увеличение токсичности. Разные контроллеры имеют различные наборы статус-флагов. Они могут дополнительно информировать о количестве случаев возникновения неисправности, о времени, прошедшем после перезагрузки контроллера.

Режим Freeze Frame. Это режим фиксации параметров системы на тот момент, когда неисправность была активной. Тестер предоставляет эту информацию в виде списка, который помогает определить дополнительные условия возникновения ошибки. Мы узнаем скорость автомобиля, частоту вращения коленвала, температуру окружающей среды на тот момент, когда появился дефект. Это помогает быстрее отыскать причину возникновения неисправности.

Диагностические оборудование специалистами также применяется для проверки исполнительных компонентов и устройств системы. При диагностике нередко требуется проверить активность исполнительных блоков системы. Тестер это делает с помощью команд на включение и выключение устройств.

Например, состояние форсунок проверяется только в рабочем режиме (при наличии давления в топливной системе). Для этого требуется периодически включать и выключать бензонасос. Тестер делает это автоматически, контролируя реле топливного насоса.

Диагностические приборы легко могут «изучить» любое реле или датчик в системе, форсунки, блок зажигания и даже клапан продувки адсорбера.

Современному автомобилю невозможно обойтись без специальных диагностических процедур. Автодиагностика позволяет отыскать практически любую неисправность за короткое время. При этом не происходит механического вмешательства в рабочие узлы и системы машины, что очень облегчает работу.

(17 голос., средний: 4,12 из 5)

Загрузка…

Автомобиль Анализатор

Автоанализатор — автоматизированный анализатор, используя метод потока, названный непрерывным анализом потока (CFA), сначала сделанным Technicon Corporation. Инструмент был изобретенным 1957 Леонардом Скеггсом, доктором философии и коммерциализировал Technicon Corporation Джека Уайтхеда. Первые заявления были для клинического анализа, но методов для промышленного анализа, скоро сопровождаемого. Дизайн основан на отделении непрерывно плавного потока с воздушными пузырями.

Операционный принцип

В непрерывном анализе потока (CFA) непрерывный поток материала разделен на воздушные пузыри в дискретные сегменты, в которых происходят химические реакции. Непрерывный поток жидких образцов и реактивов объединен и транспортирован в шланге трубки и смешивании катушек. Шланг трубки передает образцы от одного аппарата до другого с каждым аппаратом, выполняющим различные функции, такие как дистилляция, диализ, извлечение, ионный обмен, нагревание, инкубация и последующая запись сигнала. Существенный принцип системы — введение воздушных пузырей. Воздушные пузыри сегментируют каждый образец в дискретные пакеты и акт как барьер между пакетами, чтобы предотвратить перекрестное загрязнение, поскольку они путешествуют вниз длина шланга трубки. Воздушные пузыри также помогают смешиванию, создавая турбулентное течение (поток шарика) и предоставляют операторам быструю и легкую проверку особенностей потока жидкости. Образцы и стандарты рассматривают точно идентичным способом, поскольку они путешествуют длина шланга трубки, устраняя необходимость сигнала устойчивого состояния, однако, так как присутствие пузырей создает почти профиль прямоугольной волны, приносить систему к устойчивому состоянию не значительно уменьшает пропускную способность (третье поколение CFA среднее число анализаторов 90 или больше образцов в час) и желательно в том устойчивом состоянии, сигналы (химическое равновесие) более точны и восстанавливаемы.

Непрерывный поток анализатор (CFA) состоит из различных модулей включая образец, насос, смешивая катушки, дополнительное типовое лечение (диализ, дистилляция, нагревание, и т.д.), датчик и генератор данных. Самый непрерывный поток анализаторы зависят от цветных реакций, используя поток через фотометр, однако, также методы, был развит, которые используют ИСЕ, фотометрию пламени, ICAP, fluorometry, и т.д.

Инъекция потока анализатор

Анализ инъекции потока (FIA), был введен в 1975 Рузикой и Хансеном, первое поколение технологии FIA, которую называют инъекцией потока (FI), было вдохновлено методом Автоанализатора, изобретенным Skeggs в начале 1950-х. В то время как Автоанализатор Скеггса использует воздушную сегментацию, чтобы разделить плавный поток на многочисленные дискретные сегменты, чтобы установить длинный поезд отдельных образцов, перемещающихся через канал потока, системы FIA отделяют каждый образец от последующего образца с реактивом перевозчика. В то время как образец смесей Автоанализатора гомогенно с реактивами, во всем образце методов FIA и реактивах слит, чтобы сформировать градиент концентрации, который приводит к аналитическим результатам.

Методы FIA могут использоваться для обеих быстрых реакций, а также медленных реакций. Для медленных реакций часто используется нагреватель. Реакция не должна достигать завершения начиная со всех образцов, и стандартам дают тот же самый период, чтобы реагировать. Для типичного испытания, обычно измеряемого с FIA (например, нитрит, нитрат, аммиак, фосфат), весьма распространено иметь пропускную способность 60-120 образцов в час.

Методы FIA ограничены количеством времени, необходимым, чтобы получить измеримый сигнал, так как время прохождения через шланг трубки имеет тенденцию расширять пики к пункту, где образцы могут слиться друг с другом. Как правило методы FIA не должны использоваться, если соответствующий сигнал не может быть получен в течение двух минут, и предпочтительно меньше чем одного. Должны быть сегментированы реакции, для которых нужно более длительное время реакции. Однако рассматривая число публикаций FIA и большое разнообразие использования FIA для последовательного испытания, «одна минута» ограничение времени, кажется, не серьезное ограничение для наиболее реального испытания. Все же испытание, основанное на медленных химических реакциях, нужно нести или в остановленном способе потока (SIA) или сегментируя поток.

Аналитичное OI, в его газовом распространении amperometric полный метод цианида, использует сегментированный аналитический метод инъекции потока, который позволяет время реакции до 10 минут анализом инъекции потока.

Текникон экспериментировал с FIA задолго до того, как он был защищен Рузикой и Хансеном. Андрес Феррари сообщил, что анализ был возможен без пузырей, если расходы были увеличены, и диаметры шланга трубки уменьшились. Фактически, первые попытки Скегга автомобиля анализатор не делились на сегменты. Текникон принял решение не преследовать FIA, потому что он увеличил потребление реактива и затраты на анализ.

Второе поколение техники FIA, названной последовательным анализом инъекции (SIA), было задумано в 1990 Рузикой и Маршалом, и было далее развито и миниатюризировано в течение следующего десятилетия. Это использует программирование потока вместо непрерывного режима потока (как используется CFA и FIA), который позволяет расходу и направлению потока быть скроенным к потребности отдельных шагов аналитического протокола. Реагенты смешаны аннулированиями потока, и измерение выполнено, в то время как смесь реакции арестована в пределах датчика, ступив поток. Микроминиатюризированная хроматография выполнена на микроколонках, которые автоматически возобновлены микрожидкими манипуляциями. Дискретная перекачка и измерение образца микролитра и объемов реактива, используемых в СИ только, производят отходы за каждую типовую инъекцию. Огромный объем FI и литературы СИ документирует многосторонность FI и СИ, и их полноценность для обычного испытания (в почве, воде, экологическом, биохимическом и биотехнологическом испытании) продемонстрировала их потенциал, который будет использоваться в качестве универсального инструмента исследования.

Модуль Dialyzer

В медицинских приложениях тестирования и промышленных образцах с высокими концентрациями или вмешивающимся материалом, часто есть dialyzer модуль в инструменте, в котором аналит проникает через мембрану диализа в отдельный путь потока, продолжающийся к дальнейшему анализу. Цель dialyzer состоит в том, чтобы отделить аналит от вмешивающихся веществ, таких как белок, большие молекулы которого не проходят через мембрану диализа, но идут в отдельный поток отходов. Реактивы, образец и объемы реактива, расходы и другие аспекты анализа инструмента зависят, на котором измеряется аналит. Автоанализатор — также очень маленькая машина

Запись результатов

Ранее рекордер диаграммы и позже регистрирующее устройство или персональный компьютер делают запись продукции датчика как функции времени так, чтобы каждая типовая продукция появилась как пик, высота которого зависит на уровне аналита в образце.

Коммерциализация

Текникон продал его бизнес Revlon в 1980, который позже продал компанию, чтобы отделиться клинический (Байер), и промышленник (Bran+Luebbe — теперь ЗАПЕЧАТЫВАЮТ Аналитичный), покупатели в 1987. В то время, промышленное применение составляло приблизительно 20% проданных машин CFA.

В 1974 Рузика и Хансен выполнили в Дании и в экспериментах начальной буквы Бразилии на конкурентоспособной технике, что они назвали анализ инъекции потока (FIA). С тех пор техника нашла всемирное использование в исследовании и обычных заявлениях, и была далее изменена посредством миниатюризации, и заменяя непрерывный поток компьютером управлял программируемым потоком.

В течение 1960-х промышленные лаборатории были колеблющимися, чтобы использовать автоанализатор. Принятие контролирующими органами в конечном счете появилось демонстрацией, что методы не отличаются от спектрофотометра записи с реактивами и образцами, добавленными в точных химических отношениях как традиционно принятые ручные методы.

Самыми известными из инструментов Текникона CFA является Автоанализатор II (введенный 1970), Последовательный Многократный Анализатор (SMA, 1969), и Последовательный Многократный Анализатор с Компьютером (SMAC, 1974). Автоанализатор II (AAII) является инструментом, что большинство методов EPA было написано на и ссылка. AAII — сегментированный поток второго поколения анализатор, который использует 2-миллиметровый идентификационный стеклянный шланг трубки и качает реактив при расходах 2 — 3 миллилитра в минуту. Типичная типовая пропускная способность для AAII равняется 30 — 60 образцов в час. Третье поколение сегментировало поток, анализаторы были предложены в литературе, но не развились коммерчески, пока Alpkem не ввел RFA 300 в 1984. RFA 300 качает при расходах меньше чем 1 миллилитр в минуту через 1-миллиметровое идентификационное стекло смешивание катушек. Пропускная способность на RFA может приблизиться к 360 образцам в час, но средним числам ближе к 90 образцам в час на большинстве экологических тестов. В 1986 Technicon (Bran+Luebbe) ввел свой собственный микропоток система TRAACS-800.

Bran+Luebbe продолжал производить Автоанализатор II, и TRAACS, микропоток анализатор для экологических и других образцов, ввел Автоанализатор 3 в 1997 и QuAAtro в 2004. Bran+Luebbe CFA бизнес был куплен ПЕЧАТЬЮ, Аналитичной в 2006, и они продолжают производить, продавать и поддерживать Автоанализатор II/3 и системы QuAAtro CFA, а также Дискретные Анализаторы.

И есть другие производители инструментов CFA.

Skalar Inc., филиал Skalar, Аналитичного, основанного в 1965, у которого есть его главный офис в Буфорде, начиная с его основания независимой компании, полностью принадлежавшей ее персоналу. Развитие в автоматизированных анализаторах, TOC и оборудовании TN и мониторах расширило производственные линии своей длинной жизни SAN ++ Непрерывный Поток Анализаторы. Пакеты программ для получения и накопления данных и контроля анализатора находятся также в продуктах дома, бегущий с последним программным обеспечением требует и обращается со всеми комбинациями аппаратных средств анализатора.

Astoria-Pacific International, например, была основана в 1990 Рэймондом Пэвиттом, который ранее владел Alpkem. Базируемый в Клакамасе, Орегоне, США, Астория-Тихий-океан производит его собственные системы микропотока. Его продукты включают Асторию линии Анализатора для Экологического и Промышленного применения; Анализатор SPOTCHECK для Обследования новорожденного; и FASPac (Аналитический Пакет программ Потока) для получения и накопления данных и компьютерного интерфейса.

FIAlab Instruments, Inc., в Белльвью Вашингтон, также производит несколько систем анализатора.

Alpkem был куплен Perstorp, и затем позже OI, Аналитичным в Колледж-Стейшене Техас. Аналитические изготовления OI единственный сегментированный поток анализатор, который использует полимерный шланг трубки вместо стеклянных катушек смешивания. OI — также единственный крупный производитель инструментов, который предоставляет возможности сегментированного анализа потока (SFA) и анализа инъекции потока (FIA) на той же самой платформе.

Клинический анализ

Автоанализаторы использовались, главным образом, для обычных повторных медицинских лабораторных исследований, но они были заменены в течение прошлых лет все больше дискретными рабочими системами, которые позволяют более низкое потребление реактива. Эти инструменты, как правило, определяют уровни альбумина, щелочной фосфатазы, трансаминаза аспартата (AST), азот мочевины крови, билирубин, кальций, холестерин, креатинин, глюкоза, неорганический фосфор, белки и мочевая кислота в сыворотке крови или других физических образцах. Автоанализаторы автоматизируют повторные типовые аналитические шаги, которые были бы иначе сделаны вручную техническим специалистом для таких медицинских тестов как те упомянутые ранее. Таким образом, Автоанализатор может анализировать сотни образцов каждый день с одним операционным техническим специалистом. Ранние инструменты Автоанализатора каждое проверенное кратное число образцы последовательно для отдельных аналитов. Более поздняя модель AutoAnalyzers, такая как SMAC, проверенный на многократные аналиты одновременно в образцах.

В 1959 конкурентоспособная система анализа была введена Хансом Барухом из Research Specialties Company. Та система стала известной как Дискретный Типовой Анализ и была представлена инструментом, известным как «Химик Робота». За эти годы Дискретный Типовой Аналитический метод медленно заменял Непрерывную систему Потока в клинической лаборатории.

Промышленный анализ

Первое промышленное применение — главным образом, для воды, экстрактов почвы и удобрения — использовало те же самые аппаратные средства и методы как клинические методы, но с середины 1970-х были развиты специальные методы и модули так, чтобы к 1990 было возможно выполнить растворяющее извлечение, дистилляцию, фильтрацию онлайн и ультрафиолетовое вываривание в непрерывно плавном потоке. В 2005 приблизительно две трети систем продали, во всем мире были для водного анализа всех видов, в пределах от sub-ppb уровней питательных веществ в морской воде к намного более высоким уровням в сточных водах; другое общее применение для почвы, завода, табака, еды, удобрения и винного анализа.

Текущее использование

Автоанализаторы все еще используются для нескольких клинических заявлений, таких как обследование новорожденного или Anti-D, но большинство инструментов теперь используется для промышленной и экологической работы. Стандартизированные методы, изданные Американским обществом по испытанию материалов (ASTM International), американским Управлением по охране окружающей среды (EPA), а также Международной организацией по Стандартизации (ISO) для экологических аналитов, таких как нитрит, нитрат, аммиак, цианид и фенол. Автоанализаторы также обычно используются в лабораториях тестирования почвы, анализе удобрения, управлении процессом, анализе морской воды, воздушных загрязнителях и анализе табачного листа.

Листы метода

Technicon издал листы метода для широкого диапазона исследований, и несколько из них упомянуты ниже. Эти методы и более поздние методы доступны от Аналитичной ПЕЧАТИ. Списки метода для инструментов изготовителей легко доступны на их веб-сайтах.

Примечания

Внешние ссылки

• Статья New Mexico State University

---

Время на прочтение: 10 минут(ы)

Виды диагностических систем

В конструкциях автомобилей все более широкое применение находят электронные системы управления. Проведение диагностирования современного автомобиля без использования средств для анализа работы электронных систем управления может дать недостаточно полную информацию о его техническом состоянии.

Диагностические средства для определения технического состояния электронных систем управления можно подразделить на три категории:

1. стационарные (стендовые) диагностические системы
2. бортовое диагностическое программное обеспечение, которое позволяет индицировать неисправности соответствующими кодами
3. бортовое диагностическое программное обеспечение, для доступа к которому требуется специальное дополнительное считывающее устройство

Стендовые диагностические системы

Эти системы не подключаются к бортовым электронным блокам управления и, таким образом, не зависят от бортовой диагностической системы автомобиля. Они обычно диагностируют отдельные механизмы двигателя и системы зажигания, поэтому их часто называют мотор-тестерами. Основными элементами мотор-тестера являются датчики, а также блок обработки и индикации результатов измерений воспринимаемых сигналов. Датчики и регистрирующие приборы соединены с кабелями с помощью штекеров и зажимов.

Рис. Мотор-тестер

Мотор-тестеры выполняются на базе компьютеров, имеют клавиатуру, дисплей, дисководы, привод CD-ROM. В комплект обычно входит набор соединительных проводов и кабелей, стробоскоп, а в отдельных случаях — и газоанализатор отработавших газов. Информация вводится в компьютер с помощью соответствующего анализатора, в котором размещены аналогово-цифровые преобразователи, компараторы, усилители и другие устройства предварительной обработки сигналов. Анализатор подключается к необходимым элементам на автомобиле с помощью комплекта кабелей, который представляет собой набор проводов, подключаемых к отрицательной, положительной клеммам аккумулятора и катушке зажигания, провода высокого напряжения к катушке зажигания и к свече первого цилиндра, а кроме того, бесконтактный датчик тока на шине зарядки аккумулятора, датчик температуры масла в двигателе (вставляется вместо щупа), датчик разрежения во впускном коллекторе и т.п.

Основная часть мотор-тестера — осциллоскоп, на экране которого появляются различные осциллограммы, отражающие режим работы и техническое состояние проверяемых деталей и приборов системы зажигания. Оценка сигнала, появляющегося на экране осциллоскопа, основывается на анализе изменений (при наличии неисправностей) характера электрических процессов, протекающих в цепях низкого и высокого напряжения. По отдельным частям изображения можно судить также о работе некоторых элементов систем питания и зажигания, а характер изменения позволяет выявлять причины неисправностей.

Компьютер мотор-тестера обрабатывает информацию, полученную от двигателя, и представляет результаты на дисплее или в виде распечатки на принтере. С мотор-тестером может поставляться комплект лазерных компакт-дисков с технической информацией о различных моделях автомобилей, а также с инструкциями оператору о порядке подключения мотор-тестера к автомобилю и о последовательности проведения контрольных операций.

Перед проведением диагностирования вводят модель автомобиля, тип двигателя, трансмиссии, системы зажигания, впрыска топлива и другие параметры, характеризующие объект диагностирования. Мотор-тестеры способны диагностировать большинство автомобильных систем, в том числе системы пуска, электроснабжения, зажигания, оценивать компрессию в цилиндрах, измерять параметры системы питания.

Современные мотор-тестеры могут выдавать информацию о состоянии системы зажигания в виде цифр или осциллограммы процесса. Примером служит мотор-тестер М3-2 (Беларусь), с помощью которого можно определять состояние двигателя (по развиваемой мощности, балансу мощности по цилиндрам, относительной компрессии), стартера, генератора, реле-регулятора, аккумулятора, прерывателя-распределителя, электропроводов, свечей зажигания, лямбда-датчика, форсунок системы впрыска бензиновых двигателей, дизельной топливной аппаратуры, измерять с помощью стробоскопа углы опережения зажигания для бензиновых двигателей и впрыска для дизельных двигателей.

По мере усложнения автомобильной электроники расширяются и функциональные возможности стационарных систем, поскольку необходимо диагностировать не только управление двигателем, но и тормозные системы, активную подвеску и т.д.

Универсальность компьютерных мотор-тестеров определяется их программным обеспечением. Многие из них работают в привычной большинству пользователей операционной системе Windows.

К недостаткам мотор-тестеров следует отнести то, что с их помощью трудно обнаружить непостоянные неисправности в сложных электронных системах, когда неисправность в одной системе проявляется в виде симптомов в других системах, функционально связанных с первой.

Бортовое диагностическое программное обеспечение, которое позволяет индицировать неисправности соответствующими кодами

Системы программного обеспечения автомобилей большинства ведущих стран мира начиная с 80-х годов XX в. обеспечиваются функцией считывания кодов неисправностей с помощью контрольной лампы, например Check engine — проверь двигатель. Это наиболее простой вид бортового диагностирования, которое заключается в условном присвоении ряду неисправностей электронной системы управления цифровых кодов. Эти коды при проявлении соответствующих им неисправностей заносятся в память электронного блока управления системой. После проведения определенных манипуляций данные коды могут отображаться контрольной лампочкой в виде ряда длинных и коротких импульсов. После визуального считывания импульсов их значение может быть расшифровано с помощью специальных таблиц.

Рис. Пример размещения индикатора Сheck engine (позиция 1)

Бортовое диагностическое программное обеспечение, для доступа к которому требуется специальное дополнительное считывающее устройство

Считывание информации с такого программного обеспечения осуществляется с помощью специальных устройств — сканеров. Контролируемые параметры и коды неисправностей считываются непосредственно с электронного блока управления и интерпретируются специалистами сервиса.

Сканером, или сканирующим прибором, называют портативные компьютерные тестеры, служащие для диагностирования различных электронных систем управления посредством считывания цифровой информации с диагностического разъема автомобиля.

Сканер, как правило, имеет небольшой по размеру жидкокристаллический дисплей, поэтому просматривать данные на нем, даже используя прокрутку кадра, не всегда удобно. Обычно имеется возможность подключения сканера к компьютеру через последовательный порт для передачи данных. Специальное программное обеспечение позволяет просматривать данные со сканера в табличном и графическом виде на мониторе компьютера, сохранять их, создавать базы данных по обслуживаемым автомобилям.

Рис. Программируемый сканер ДСТ-2М (Россия) без персонального компьютера

Сканеры различаются своими функциональными возможностями и спектром тестируемых автомобилей.

Наиболее широкими возможностями обладают специализированные сканеры, используемые для диагностирования автомобилей только одной марки. Применение таких сканеров вследствие их узкой специализации ограничивается отдельными предприятиями автосервиса, обслуживающими автомобили конкретных моделей. Более широкое распространение получили сканеры, предназначенные для диагностирования систем впрыска и других механизмов, агрегатов и систем автомобилей различных моделей.

Имеются программы, позволяющие вводить непосредственно в компьютер информацию через последовательный порт с автомобильного диагностического разъема с помощью соответствующего соединительного кабеля. Персональный компьютер в таком случае выполняет функции сканера, его иногда так и называют — компьютерный сканер. При использовании персонального компьютера нет необходимости иметь комплект программных картриджей для различных систем и моделей, так как емкость жесткого диска компьютера позволяет хранить на нем все необходимые данные и программы.

Система самодиагностики транспортного средства в процессе его работы непрерывно сравнивает текущие величины сигналов с эталонными значениями в памяти электронного блока управления. Кроме того, она отслеживает реакцию исполнительных механизмов. Любые несоответствия параметров друг другу или эталонным значениям расцениваются как неисправность, каждой из которых присвоен свой код. Ранее системы управления могли определить и запомнить 10-15 кодов, современные системы хранят до нескольких сотен кодов, относящихся не только к двигателю, но и к автоматической коробке передач, антиблокировочной системе (АБС), подушкам безопасности, климат-контролю и т.д.

В некоторых блоках управления самодиагностика позволяет корректировать угол опережения зажигания, а на автомобилях без нейтрализатора — регулировать содержание оксида углерода в отработавших газах. Кроме того, на современных моделях сканеров реализовано так называемое тестовое диагностирование: входные сигналы подаются в определенный момент с последующей проверкой датчиков и реакции исполнительных элементов.

Сканер проверяет входные и выходные параметры электрических цепей и информирует оператора об их величине. Таким образом, он всего лишь фиксирует наличие или отсутствие неисправностей в каком-либо узле, но не позволяет определять их причины, которых может быть много для одних и тех же значений контролируемых параметров.

По способу хранения информации аппаратные сканеры делятся на картриджные и программируемые. Для приведения картриджного сканера в рабочее состояние необходим картридж с диагностическим кабелем, соответствующим проверяемой модели автомобиля. Комплект такого сканера состоит из трех основных частей: самого сканера, сменных картриджей и соединительных кабелей, предназначенных для присоединения к диагностическому разъему проверяемого автомобиля. Каждый картридж предназначен для работы с блоком управления своего типа.

Рис. Картриджный сканер для диагностирования автомобилей одной или определенных марок

Указанного недостатка лишены программируемые сканеры. Их встроенную память (Flash-память) можно многократно перепрограммировать с помощью персонального компьютера. Устаревшие версии программного обеспечения можно обновить через интернет либо компакт-диск, поставляемый производителем транспортного средства или сканера. Такие сканеры хорошо приспособлены к эксплуатации в условиях автосервиса. Более того, они позволяют диагностировать системы движущегося автомобиля.

Более информативными являются сканеры, соединенные с персональным компьютером. Для согласования данных, получаемых компьютером с блока управления, используется адаптер.

Рис. Программируемый сканер с персональным компьютером

В настоящее время наибольшее распространение получили сканеры KST-500 и KST-520 фирмы «Бош», используемые с персональным компьютером, а также сканеры ДСТ-2, ДСТ-10-Кф (Россия) и др.

Сканеры имеют несколько режимов работы. В режиме «Ошибки» на экране высвечиваются цифровые коды той или иной неисправности, хранящиеся в памяти блока управления на автомобиле. Режим «Параметры» позволяет оценить работу двигателя при движении автомобиля: напряжение в бортовой сети, детонацию, частоту вращения коленчатого вала, состав смеси, скорость движения и т.д. Для просмотра изменения параметров работы двигателя в динамике предусмотрен режим «Сбор данных». Некоторые сканеры, например KST-520, для наблюдения за работой системы впрыска и других систем автомобиля в динамике могут выдавать графическое изображение сигналов на экране, т.е. позволяют наблюдать их визуально. Возможности сканеров при проверке системы впрыска конкретного автомобиля определяются диагностическими функциями блока управления данного автомобиля, однако, как правило, все сканеры считывают и стирают коды неисправностей, выводят цифровые параметры в реальном масштабе времени, могут приводить в действие некоторые исполнительные механизмы (форсунки, реле, соленоиды).

Сканер подключается через специальный разъем на автомобиле к конкретному блоку управления или электронной системе в целом.

До 2000 г. большинство автомобилей было оборудовано диагностическими разъемами, имеющими разное количество и расположение штырьков, что не позволяло применять универсальные сканеры для съема информации. Поэтому в 2000 г. большинством производителей транспортных средств был принят стандарт OBD-II по оборудованию электронных систем управления. Требования этого стандарта предусматривают:

• стандартный диагностический разъем
• стандартное размещение диагностического разъема
• стандартный протокол обмена данными между сканером и автомобильной бортовой системой диагностики
• стандартный список кодов неисправностей
• сохранение в памяти электронного блока управления кадра значений параметров при появлении кода ошибки («замороженный» кадр)
• мониторинг бортовыми диагностическими средствами элементов, отказ которых может привести к увеличению объемов токсичных выбросов в окружающую среду
• доступ как специализированных, так и универсальных сканеров к кодам ошибок, параметрам, «замороженным» кадрам, тестирующим процедурам и т.д.
• единый перечень терминов, сокращений, определений, используемых для элементов электронных систем автомобиля и кодов ошибок

На рисунке показан 16-штырьковый диагностический разъем, являющийся стандартным на автомобилях, соответствующих требованиям OBD-II.

Рис. Стандартный диагностический разъем

Диагностический разъем размещается в пассажирском салоне (обычно под приборной панелью) и обеспечивает доступ к системным данным. К такому разъему может быть подключен любой сканер.

Считывание диагностических кодов

Коды неисправностей могут быть считаны двумя способами. Первый (для уже уходящих в прошлое систем самодиагностики) — светодиодным пробником, подключаемым к диагностическому разъему, или с помощью контрольной диагностической лампы. Расшифровка кодов производится с использованием уже упоминавшихся таблиц, входящих в состав эксплуатационных документов на автомобиль. Второй, современный, способ — получение кодов сканером. Как правило, эти приборы не только извлекают коды ошибок, но и расшифровывают их.

Для предупреждения водителя о неисправности электронной системы управления на панели приборов имеется контрольная лампа. После включения зажигания на исправном автомобиле лампа горит в течение 3…10 с, а затем должна погаснуть. Если лампа не гаснет, это свидетельствует о неисправности системы управления, и следует проверить эту систему по определенным кодам. По требованиям нормативных документов по безопасности движения некоторых стран, автомобиль, имеющий активные коды неисправности определенных электронных систем управления, не допускается к эксплуатации.

Коды неисправностей иногда условно делят на «медленные» и «быстрые».

Рассмотрим «медленные» коды. При обнаружении неисправности ее код заносится в память и на панели приборов включается соответствующая контрольная лампа. Выяснить, какой это код, можно одним из следующих способов (в зависимости от конкретного исполнения блока управления):

1. считать информацию по светодиоду на корпусе блока управления, который периодически вспыхивает и гаснет
2. соединить проводником определенные клеммы диагностического разъема или замкнуть определенную клемму разъема на «массу» и включить зажигание, после чего контрольная лампа начнет периодически мигать, передавая информацию о коде неисправности
3. подключить светодиод или аналоговый вольтметр к определенным контактам диагностического разъема и по вспышкам светодиода (или колебаниям стрелки вольтметра) получить информацию о коде неисправности

Так как «медленные» коды предназначены для визуального считывания, частота их передачи очень низкая (около 1 Гц), объем передаваемой информации мал.

Коды обычно выдаются в виде повторяющихся последовательностей вспышек. Код содержит несколько цифр, смысловое значение которых затем расшифровывается по таблице неисправностей, входящей в состав эксплуатационных документов на автомобиль. Длинными вспышками (1,5.2,5 с) передается старший (первый) разряд кода, короткими (0,5.0,6 с) — младший (второй) разряд.

Пример высвечивания кода 1-3-1-2, соответствующий неисправности электронной форсунки впрыска первого цилиндра двигателя Hyundai, приведен на рисунке:

Рис. Пример высвечивания кода неисправности

После обнаружения неисправности она локализуется путем последовательной проверки тех элементов электронной системы управления, которые находятся в электрической цепи, отвечающей за генерирование считанного кода (датчиков, разъемов, проводки и т.д.).

«Медленные» коды просты, надежны, не требуют дорогостоящего диагностического оборудования, но малоинформативны.

«Быстрые коды» обеспечивают выборку из памяти электронного блока управления большого объема информации через последовательный интерфейс. Этот интерфейс и диагностический разъем используются как при проверке и настройке автомобиля на заводе-изготовителе, так и при диагностировании.

Одной из функций, реализуемых сканерами, является проверка сигнала датчика на рациональность, т.е. на соответствие требуемым (штатным) сигналам. Датчик может быть неисправен и посылать в блок управления неверную информацию. Если проверка сигнала датчика на рациональность в программе блока управления не предусмотрена, то в них управляющие алгоритмы реализуются с использованием неверной информации датчика. При этом будут неправильно рассчитаны важные выходные параметры, например угол опережения зажигания и длительность импульса отпирания форсунок, что приведет к ухудшению ездовых характеристик автомобиля, двигатель может глохнуть после запуска и т.д. Однако пока в количественном выражении неверный сигнал с датчика будет в пределах нормы, никакие коды ошибок в память электронного блока не запишутся и неисправность никак не обозначится.

Для обнаружения неисправности реализуется функция отключения «подозрительного» датчика. Тогда электронный блок запишет в память код ошибки и изменит сигнал с датчика на расчетное (резервное) значение. Например, при отключении датчика массового расхода воздуха его сигнал заменяется резервным сигналом, рассчитанным по положению дроссельной заслонки и частоте вращения коленчатого вала двигателя. Если после отключения «подозрительного» датчика работа двигателя улучшится, это означает, что датчик неисправен.

В современных блоках управления по мере совершенствования программного обеспечения появляется возможность выявлять подобные неисправности. Это так называемая проверка на рациональность и правильное функционирование, которая реализуется в бортовых диагностических системах второго поколения (OBD-II). Она заключается в том, что текущие значения сигналов со всех датчиков постоянно проверяются на взаимооднозначное соответствие штатным сигналам для данного режима работы двигателя. Штатные значения сигналов хранятся в постоянной памяти микропроцессора электронного блока.

Для удобства измерения входных и выходных сигналов электронного блока управления применяют разветвитель сигналов. Он представляет собой комплект кабелей и разъемов, подключаемых между электронным блоком управления и жгутом проводов для доступа к входным и выходным сигналам. В состав разветвителя входит коммутационная панель для подключения контрольно-измерительных приборов к любой цепи жгута.

Рис. Разветвитель сигналов РС-2 (Россия)

Работа отдельных датчиков может быть сымитирована специальным имитатором датчиков, например типа ИД-4. Он предназначен для имитации выходного напряжения потен- циометрических и резистивных датчиков электронной системы управления инжекторных двигателей. Данный имитатор позволяет имитировать сигнал датчика положения дроссельной заслонки, потенциометра регулировки содержания оксида углерода, датчиков давления во впускном коллекторе, атмосферного давления, массового расхода воздуха и других датчиков. Входящие в состав имитатора кабели позволяют подключаться к разъемам различных типов.

Рис. Имитатор датчиков ИД-4 (Россия)

Удаление кодов неисправности

После ремонта все коды следует удалить из памяти блока управления, иначе блок будет ошибочно учитывать их при последующем управлении системами автомобиля.

Применяют три метода удаления (стирания) кодов неисправностей:

1. Стирание кодов по команде со сканера, подключенного к диагностическому разъему. На некоторых автомобилях ранних моделей такая процедура невозможна, поскольку она не поддерживается блоком управления. Этот метод является наиболее предпочтительным и рекомендуемым производителями.
2. Если нет сканера или электронный блок не поддерживает стирание кодов сканером, следует отключить питание блока путем извлечения соответствующего предохранителя. Вместе с кодами ошибок из памяти блока сотрется и информация для адаптивного управления.
3. Отключение от «массы» шины аккумуляторной батареи. Следует иметь в виду, что в этом случае вместе с кодами стирается и прочая информация (установка времени на электронных часах, коды радиоприемника и т.д.).